基于Gauss-Seidel法的城市轨道交通直流牵引供电系统稳态短路计算方法

城市轨道交通直流牵引供电系统短路电流难以精确求解。基于多折线整流机组外部特性曲线,对24脉波整流机组等效模型进行改进。考虑全线牵引所以及过渡电阻,构建等值电路模型,并建立其网孔电流方程。为得到各牵引所整流机组的工作区间和稳态短路电流,提出一种基于Gauss-Seidel迭代法的求解算法,并采用MFC程序实现。最后选取西安地铁3号线部分区间为算例,计算出稳态短路电流,验证了算法的有效性。     

基于多折线外特性模型的直流牵引供电系统稳态短路计算

直流牵引供电网络故障分析对城市轨道交通牵引供电系统设计有着重要的作用.针对整流机组,采用多段折线的外特性模型,使用变化理想电压源、内阻的戴维南等效电路模拟,并通过迭代的方法确定短路时的工作区间.建立了包括杂散电流收集网在内的供电系统仿真模型,可较准确地仿真短路时各整流机组负荷以及接触网、钢轨与杂散电流收集网电位等的变化情况.     

直流牵引供电系统电感参数及短路电流计算分析

直流牵引供电系统短路计算是城市轨道交通供电设计中的关键过程,本文通过设计资料和实测数据构建了牵引供电回路中电气参数的计算模型,得到一种城轨牵引供电系统直流短路计算工程模型,对模型中的等效电感参数进行详细分析,推导出模型中等效电感及时间常数T随短路电流和短路位置点变化的规律,并通过现场实测验证了该模型的正确性,为城市轨道交通直流牵引供电系统设计提供参考。     

基于PSCAD的高速铁路全并联AT牵引供电系统短路故障仿真计算研究

以长昆高速铁路邓家山变电所至廖家田分区所供电区间为研究对象,根据实际接线方式、系统参数进行等效计算,利用PSCAD/EMTDC元件库元件搭建模型,设置相关参数,搭建全并联AT高速铁路牵引供电系统仿真模型,以实现对变电所及牵引网各种短路故障的仿真计算。以实际短路试验为例进行仿真,仿真计算数据与实测数据比对结果表明,基于PSCAD/EMTDC建立的全并联AT牵引供电系统仿真模型能够准确地模拟实际供电系统不同故障情况下短路电流的大小及短路电流的分布情况。利用该仿真计算结果,根据"横联线电流比"故障测距法进行故障定位计算。结果表明:数据满足故障测距要求,该模型能够为今后深入研究高铁牵引供电系统的故障及保护设备的运行等提供科学依据。     

直流牵引变电所在供电系统运行仿真中的建模

讨论了直流牵引变电所在供电系统运行仿真中的建模问题。直流牵引变电所主要由整流变压器和硅整流器构成。在进行直流牵引供电系统的运行仿真时,将其按戴维南电路建模,其等效内电阻和理想电压源由交流电源和整流机组的参数以及负载情况决定。本文给出了12脉波整流机组的计算实例。     

城市轨道交通24脉波整流机组的研究

分析了城市轨道交通牵引供电系统中24脉波整流机组的接线方式和工作原理,并应用Matlab／Simulink软件建立整流机组的仿真模型,分析其运行特性。在该基础上,解释了采用24脉波整流在消除谐波对电网不利影响中的作用,从而为地铁牵引供电系统的研究提供参考。     

直流牵引供电系统稳态短路分析

直流系统的短路计算是一个复杂的过程,既与交流系统有关,又要对整流电路进行分析,同时还要兼顾直流供电网络的供电模式,以往都是采用仿真计算。采用解析法分析直流供电系统稳态短路计算,引用戴维南电路定理,建立直流牵引供电回路等效电路,分析三相桥式整流电路及十二脉波整流电路外特性,对其进行线性化处理;并给出不同系统短路容量时直流母线稳态短路计算结果报表,用以作为其他轨道交通工程供电系统设计的参考。     

城市轨道交通直流牵引网稳态短路电流计算

基于建立的整流机组外特性模型及牵引变电所、牵引网数学模型,利用电路图法求解单边供电和双边供电直流短路电路中的各个参数,推导直流侧牵引网单边供电和双边供电短路稳态模型中各牵引变电所供给的短路电流及短路点短路电流的表达式,并通过实例分析对直流牵引网稳态短路电流进行计算。     

城轨交通整流机组空载直流输出电压的计算

本文分析了城市轨道交通牵引供电系统中整流机组等效24脉波的产生过程,提出了整流机组空载直流输出电压与整流变压器阀侧空载线电压的电压比,以及应根据整流机组空载直流输出电压波形的计算方法。     

基于整流机组外特性的地铁车辆短路电流计算

结合实际运行的地铁线路、车辆电气参数,重点研究了整流机组电气特性,提出基于整流机组外特性的地铁车辆短路电流的计算方法,建立"变电所-牵引网-地铁车辆"模型并进行了仿真分析,得出地铁车辆短路暂态过程计算结果与仿真对比,波形误差小于5%。对实际运行工况进行应用分析,结果表明,模型计算可校验"车-网"保护配置的可靠性。研究工作为选择直流快速断路器、确定系统保护配置以及评估系统供电能力提供理论依据及数据支持。     

高速铁路牵引供电系统负荷过程仿真技术的研究

高速铁路牵引供电系统负荷过程仿真主要包括动车组运行的牵引负荷功率计算和牵引供电系统的潮流计算。通过建立牵引计算模型得到动车组运行过程中的电气负荷特性,基于多导体传输线模型,建立牵引网等值电路,基于牵引变电所端口电气量通用变换关系,建立牵引变电所等值电路,基于牵引负荷功率进行牵引供电系统潮流计算,可以得到动车组运行过程中牵引供电系统的电压和电流的变化。以此为基础,编制了高速铁路牵引供电系统负荷过程仿真程序,通过仿真程序对云南省开通的首条高速铁路—长昆客运专线邓家山牵引供电系统进行了仿真计算,计算结果与中国铁道科学研究院的实地测试结果相一致。高速铁路牵引供电系统负荷过程仿真技术的研究对于深入研究高铁牵引供电系统的运行规律,对供电系统中各种供电指标的核查、校验等具有重要意义。     

城市轨道交通第三轨供电系统集电靴的力学性能试验研究

城市轨道交通第三轨供电系统集电靴的安装不仅关系着其自身设备的安全性,还影响城市轨道交通列车的供电质量,介绍了集电靴力学性能试验的传动和测试原理,确定了集电靴力学性能试验的方案。通过试验研究得到集电靴的静态刚度、等效阻尼等参数,为集电靴力学模型的建立、集电靴的设计与维修提供数据资料。     

基于转移阻抗法的带保护线的AT供电测距原理

带保护线的AT供电方式较其他供电方式在结构上更为复杂,故障率也比其他供电方式更高.因此能够快速确定故障地点并及时处理故障显得尤为重要.本文首次提出了应用转移阻抗法对带保护线的AT供电方式故障测距,通过保护线和钢轨的等值计算,找到带保护线的AT供电方式故障测距公式中的阻抗计算方法,解决了目前没有带保护线等值电路情况下的阻抗计算问题,最后运用Matlab/Simulink仿真验证了本文提出的转移阻抗法的阻抗计算可以应用于带保护线的AT供电方式故障测距.     

考虑管状导体模型和轨中电流的钢轨电位计算

在直流牵引供电系统中普遍存在钢轨电位过高的问题,而现有钢轨电位计算仅考虑钢轨直流电阻模型,但是轨中电流包含大量1～50Hz和部分6倍频成份.将钢轨等效为管状导体模型,通过实测典型频率下的钢轨内阻抗,拟合确定P60钢轨等效管状导体参数;建立钢轨-地分布式参数模型,提出在多个牵引变电所、多车的复杂工况下考虑钢轨等效管状导体...     

高速铁路AT供电系统谐波谐振频率研究

给出了一种简便、直接计算牵引供电系统的谐波谐振频率的方法。通过对AT(autotransformer)供电方式下的单线牵引网进行三导体合并化简和去耦,得到其单位长度阻抗、电容。采用双端口网络对AT供电系统进行等效分析,获得牵引供电系统谐振频率的精确表达式。根据牵引网单位长度阻抗、电容及已知的牵引网长度即可推导出该牵引网的谐振频率。采用Matlab软件进行仿真分析,结果表明:通过该方法计算得到的牵引网谐振频率与仿真得到的谐振频率一致,证明了该方法的正确性。     

带保护线的全并联AT供电方式故障测距方案研究

提出了1种能够适合带保护线的全并联AT供电系统的故障测距方案.首先根据转移阻抗法推导出带保护线的全并联AT供电系统的测距公式,再找到带保护线的AT供电方式故障测距公式中阻抗的计算方法,解决了目前没有带保护线等值电路情况下的阻抗计算问题,最后运用Matlab/Simulink仿真验证故障测距公式的适用性.     

客运专线牵引供电系统谐波通用模型研究

建立了牵引供电系统中各元件的谐波模型。基于牵引变电所端口电气量通用变换关系,得到不同相序和不同牵引变压器接线形式下的牵引供电系统通用谐波等值电路。通过链式结构将牵引网、电力机车、变电所和电网统一起来进行谐波计算,从而得到电网侧各相谐波电压大小及畸变率。对比仿真结果与实测数据表明,本文所建立的牵引供电系统谐波数学模型具有...     

高速铁路常用供电方式接地回流研究

分析了在高速铁路常用的供电方式下，即带回流线的直接供电方式和AT供电方式下的接地回流情况，通过对2种供电方式下牵引网的等效电路建模、计算，得到钢轨电流和地中电流分布系数的近似计算公式，并对回流情况进行了分析。     

RTDS在牵引供电系统中的应用研究

分析现有AT牵引供电系统仿真研究的特点,基于RTDS平台对牵引供电系统各元件如牵引变电所,牵引变压器及接触网系统进行了建模,实现了AT供电方式下的高速铁路牵引供电系统数字实时仿真,比较了AT供电方式下单线和复线牵引供电系统的网压水平,证明本文建立的牵引供电系统仿真模型具有较高的可用性和精确性,可以满足工程需要。