单相交流牵引供电系统关键技术现状及发展

介绍各国主要单相交流牵引供电制式,总结各国为了解决制约单相交流牵引供电系统发展的电分相问题所采取的多种过分相方式,为了解决电能质量问题所采取的各有侧重点的治理措施,对比国内外同相供电技术并指出国外技术中值得我国借鉴之处,最后基于已有关键技术并结合储能和新能源等背景描绘了"绿色"牵引供电系统,为单相交流牵引供电系统的发展提供新思路。     

基于HHT的牵引供电系统暂态电能质量检测方法

针对牵引供电系统暂态电能质量检测问题,研究了一种基于希尔伯特-黄(Hilbert Huang Transfer,HHT)的检测方法。结合牵引供电系统供电特性概述了牵引供电系统的电能质量问题,详细阐述了HHT算法的基本原理及实现过程,并构建了牵引供电系统电能质量检测的基本流程,结合实际案例验证了该算法的可行性。仿真结果表明,基于HHT的检测算法能有效的检测电压信号的起止时刻及相关参数信息。     

电气化铁路贯通型供电系统综述

随着我国电气化铁路规模逐步扩大，电分相与电能质量问题成为制约我国电气化铁路进一步发展的主要桎梏，贯通型牵引供电系统为解决上述问题提供了新的机遇。文章首先从贯通型供电系统的技术特点出发，系统性地总结了当前基于电力电子变换器型、基于电缆型和基于主变电站型的3类贯通型供电系统架构；其次，从高质量供电角度入手，对不同类型贯通型供电系统电能质量问题及其治理技术进行分析；最后，对贯通型供电系统发展进行探讨与展望，为我国电气化铁路架构体系的完善提供借鉴与参考。     

轨道电力牵引中高效友好的电能利用

针对轨道电力牵引的驱动系统、直流牵引供电系统及交流牵引供电系统等轨道交通能量传输和变换的几个重要环节,介绍了最新的节能发展趋势和提升能量利用率的技术措施,为提升整体轨道电力牵引交通领域电能利用率提供了思路。     

新型贯通同相供电系统建模与运行特性分析

针对既有牵引供电系统所存在的以负序为主的电能质量问题以及不利于高速、重载铁路发展的电分相问题和系统效率利用问题,研究依托大功率电力电子器件的新型贯通同相牵引供电系统拓扑结构,以牵引供电系统、同相补偿装置以及牵引负荷为研究对象,构建新型贯通同相牵引供电系统数学模型,计算系统潮流分布,优化同相补偿装置容量配置。实例分析表明,上述模型能够正确反映新型贯通同相供电系统的运行特性,为新型贯通同相供电系统的工程应用提供了数据支撑。     

基于dq0算法的电气化铁路有源补偿技术研究

电气化铁路电力机车负载给铁路牵引供电系统和电力系统带来严重的电能质量问题,为了治理电网系统的电能质量问题,引入了有源电力滤波装置,该装置可以补偿电网中的谐波、无功,从而改善电网系统的电能质量。将dq0矢量旋转算法引入有源滤波技术中,该算法适应于各种负载电流的谐波检测以及系统的有效控制。仿真分析表明,基于dq0旋转矢量算法的有源滤波技术可以更有效地抑制电力机车带来的负序问题,并减少谐波、无功对电网的影响,提高了电网的电能质量。     

京沪高铁固镇变电所直挂式高压有源滤波器测试分析

随着大量不同型号的电力机车上线运行,电力机车产生的谐波和无功分量影响了电网电能质量,严重时影响电气化铁路的正常运行,牵引供电系统谐波治理和无功功率补偿得到运营单位的广泛关注.依托京沪高速铁路谐波治理工程,研制了直挂式高压有源滤波器,并在固镇牵引变电所两供电臂T-N间分别装设进行运行测试,实时监测铁路供电系统负序和牵引网谐波电流.通过有源补偿装置补偿,能吸收牵引供电系统2～13次低次谐波,改善功率因数、电压质量及负序和减少谐波对供电系统的影响.     

基于载波移相技术的电铁电能质量治理方案

针对现阶段电气化铁路的电能质量治理的现状提出在电气化铁路车站附近装设无功补偿装置对供电电能质量进行治理。提出了多重化SVG并联运行与高压电容器组配合使用的补偿方案,设计了SVG的控制策略,并在控制策略中引入了载波移相技术。应用MATLAB/SIMULINK软件进行了建模仿真,仿真结果表明本文所设计的方案能够很好地实现对车站附近的供电电能质量的治理,而且载波移相技术的应用,提高了电力电子器件的等效开关频率,减少了SVG输出电流的谐波含量。仿真验证了文中设计方案的可行性和控制效果,有效提高了牵引供电系统车站附近的供电质量和稳定性。     

高速铁路牵引负荷特性及其对电能质量的影响

高速铁路牵引负荷与普速铁路相比具有一定差异,有必要研究其基本特性,评估其对电能质量的影响。在高速铁路牵引供电系统电能质量综合测试的基础上,分析牵引网中负荷电流的分配关系,掌握机车牵引和制动时的负荷特性,研究牵引负荷谐波分布特性;基于我国国际标准电能质量,定量评估高速铁路牵引负荷对电能质量的影响,探讨存在的电能质量问题,分析主要原因。     

电气化铁路牵引供电系统的分析

阐述了电气化铁路牵引供电系统的负荷特性。在满足供电要求的情况下．计算分析了牵引变压器容量与各部分电压损失、电力系统短路容量的关系。分别就防止牵引供电系统电压损失和电能质量综合治理问题提出了相应的对策和建议     

基于V/v牵引变压器的新型电能质量治理装置研究

为解决高速、重载铁路V/v牵引变压器供电系统功率因数低、负序高、高次谐波污染等电能质量问题,提出了一种新型电能质量治理装置,分析了其电气拓扑结构及工作原理,研究了级联H桥均压和补偿电流实时跟踪控制方法及基于能量平衡的双主动桥功率控制策略,并通过仿真验证了该装置拓扑结构及控制策略的可行性和优越性。     

光伏并网下城市轨道交通供电系统动态运行仿真研究

为分析光伏发电并网对城市轨道交通供电系统运行的影响，提出一种考虑城市轨道交通交直流牵引供电系统及光伏发电并网的动态运行仿真方法。所提仿真方法针对牵引供电系统的直流侧建立数学仿真模型，考虑系统平行多导体传输特性，求解多列车动态运行情况下的牵引变电所功率波动。基于Matlab/Simulink软件建立城市轨道交通供电系统交流侧的仿真模型，并使用三相动态负荷等效城市轨道交通供电系统直流侧牵引变电所的功率波动。基于Matlab/Simulink软件搭建光伏发电并网模块，并建立光伏发电系统并入城市轨道交通供电系统的仿真模型。以常州地铁1号线的线路参数为例，分析了光伏发电系统对城市轨道交通供电系统的潮流参数、网压有效值及网压波动的影响，并对比分析了不同功率、不同并网电流的光伏发电系统接入不同负荷率的城市轨道交通供电系统时的影响。仿真结果表明：光伏发电系统的接入能够有效降低供电系统直流侧对交流电网的功率需求，但也会对城市轨道交通供电系统的电能质量产生影响；随着供电系统负荷率、光伏并网电流及并网功率的增大，光伏发电系统的接入对城市轨道交通供电系统电能质量的影响也逐渐增大。     

典型重载铁路电能质量评估与控制方案研究

选择典型重载铁路开展牵引供电系统实际测试,计算了主要电能质量指标,分析了电能质量主要特征分布,提出了多种电能质量控制方案,可以对无功、谐波和负序电流进行综合补偿。基于实测数据仿真验证了方案的有效性,为解决重载铁路电能质量问题提供了有效途径。     

高速铁路对供电质量的影响及治理措施

简述了高速铁路的供电原理及其负荷特性,分析了高速铁路对供电系统造成的负序和谐波等电能质量问题,在分析比较了国内外现有高速铁路电能质量治理的一系列措施的基础上,提出了高速铁路电能质量治理的新思路和新措施。     

基于Matlab/Simulink的SS_8型电力机车供电系统建模与仿真

详细分析了SS8型电力机车电路的工作原理和特性,以及阻抗匹配平衡变压器的工作原理和牵引供电系统的构成,利用Matlab软件中的Simulink仿真平台建立了包括SS8型电力机车和阻抗匹配变压器在内的供电系统的仿真模型,最后对整个牵引供电系统的电能质量问题进行了仿真和分析,验证了模型的可行性。     

再生能馈装置在北京地铁工程的应用及节能效果分析

介绍北京地铁14号线工程供电系统,提出地铁工程供电系统应用再生能馈装置需验证系统稳定性、电能质量及返送城市电网等重要问题,现场试验结果证明再生能馈装置能够满足相关技术要求。通过统计再生能馈装置正式运行后较长时间内的电能数据,计算节能电量,分析牵引用电量和返送电网电能数据,结果表明再生能馈装置投入运营后节能效果良好。     

征稿通知

随着我国城市轨道交通的迅猛发展和高速铁路、客运专线的建设,国内已有20多个城市地铁开通运营,我国轨道交通牵引供电在设计、生产、施工、运营等诸多方面已处于世界领先地位。为提高轨道交通供电系统的技术水平和管理水平,保证供电质量,解决轨道交通和高速铁路设计、施工、运营、维护、管理中存在的一些新技术难题,总结推广综合自动化和继电保护新技术和科技成果,中国铁道学会电气化委员会及牵引供变电分委员会定于2014年9月于南京召开“城市轨道交通、高速铁路牵引供电系统综合自动化系统与继电保护新技术交流会”。本次会议拟就综合自动化系统、继电保护技术和设备、牵引供电电能质量等问题进行广泛交流,为使学术交流更具针对性,特向业内同行征集相关学术论文。     

基于C型与单调谐滤波器组合的高铁牵引供电系统谐波治理方法

针对高速铁路牵引供电系统谐波治理问题,分析牵引供电系统谐波问题产生机理;对比分析牵引供电系统加入5种无源滤波器后对系统的影响,并详细分析C型滤波器各参数及其与单调谐滤波器所构成的组合滤波器对系统阻频特性的影响;在此基础上,设计了采用C型滤波器和C型与单调谐滤波器组合的两种治理方案。结合牵引供电系统车网耦合仿真模型,仿真分析两种治理方案,并根据滤波效率、设备成本、不同列车数量等方面评估了两种方案。评估结果表明,C型与单调谐滤波器组合的方案滤波效率及性价比更优。     

电气化铁路列车过分相技术现状及发展

介绍电气化铁路牵引供电系统结构以及电分相区的存在给牵引供电系统带来的影响;阐述车载自动过分相和3种地面自动过分相的发展现状及存在问题,对各种方案的优缺点进行对比分析,指出各方案值得借鉴之处;提出一种虚拟同相柔性供电系统方案,该方案同时解决电分相和电能质量的问题,为电气化铁路的发展提供了新思路。     

同相AT牵引网供电方式及保护方案研究

针对同相AT牵引供电系统,提出了一种采用全并联AT的双边供电(或多电源供电)的牵引网供电方式,对其电能损失在理论上与现有的AT分区所并联的单边供电系统进行了比较,优越性显而易见,并进一步对其供电臂的保护控制方案进行了分析.该牵引网供电方式能使负荷在上下行以及多个供电臂内进行均衡,有较好的供电质量,满足高速、重载的牵引发展要求.