双向变流装置运行性能测试分析

目的：当前，在我国建设节约型城市轨道交通的背景下，需对城市轨道交通供电系统中车辆再生制动产生的电能利用问题进行研究。方法：以徐州地铁某含双向变流装置的实际线路为例，分析了整流机组与双向变流装置协同工作方案(整流+双向变流方案)的外特性，即恒压外特性和下垂外特性；对完全采用双向变流装置的方案(全双向变流方案)进行了运行性能实测分析；对含双向变流装置的车辆段进行了无功补偿分析。结果及结论：在恒压外特性下，随着启动电压从1 550 V升至1 650 V,相同条件下双向变流装置的整流输出功率有所增加，整流机组输出功率有所减小；当双向变流装置分别与12脉波及24脉波整流机组协同运行时，其整流输出功率依次减少；双向变流装置能代替整流机组独立运行，实现整流和逆变功能；当双向变流装置补偿的无功功率依次增大为0.50 Mvar、1.00 Mvar时，监测主所110 kV侧的容性无功功率均值依次减少了0.49 Mvar、1.00 Mvar,验证了双向变流装置无功补偿功能的有效性。     

双向变流型再生能量回馈系统的应用效益研究

城市轨道交通系统中再生制动能量回馈系统的推广应用将大大减少车辆采购成本和地铁运营成本、降低碳排放,从而推动我国城市轨道交通向绿色环保方向快速迈进。以双向变流型再生电能吸收利用系统为具体对象,研究该系统在城市轨道交通中的应用效果,以某地铁线路的具体线路条件参数为分析依据,分析该系统在具体线路中能获得的经济效益和社会效益。     

双向变流器在城市轨道交通中的应用浅析

介绍了双向变流器的原理、设备组成和试运行情况。试验证明双向变流器同时具有整流、逆变双向变流能力及无功补偿功能,并具有良好的可靠性。分析了双向变流器的应用模式,认为该设备应用后可以改变目前城市轨道交通牵引供电设备的组成模式,提升供电品质,同时还可以影响到多个相关专业,在一定程度上改变城轨交通工程技术的面貌。     

基于双向变流装置的城市轨道牵引供电系统潮流计算

基于双向变流装置输出外特性,分析电压调整率与下垂率的关系;以电压源换流器模型为基础,建立考虑下垂输出外特性的双向变流装置计算模型;采用交直流一体迭代潮流算法,进行含双向变流装置的城市轨道牵引供电系统潮流计算。以某地铁工程为例,列车采用6B编组,最高时速为80km·h^-1,研究双向变流装置下垂率和空载电压对峰值功率、牵引网网压和钢轨电位的影响。结果表明:随着输出外特性中下垂率的增长,双向变流装置峰值功率需求降低,但牵引网网压波动加剧,钢轨电位提高;当空载电压在1 500~1 650V范围内、下垂率为0.055~0.06时,全线牵引降压混合所整流工况的峰值功率最大在7 146~7 320kW之间。在实际工程中,应选取适当的下垂率和电压调整率,允许部分功率跨区间传输,以降低双向变流装置的安装容量,同时兼顾牵引网网压和钢轨电位的控制需求。     

地铁供电系统中双向变流装置设计方案对比研究

针对地铁供电系统中3种双向变流装置和整流机组配置方案,对比分析设备额定功率选择原则、协同控制策略以及主变电所注入点谐波的影响.采用1套整流机组和1套双向变流装置方案时,建议采用双向变流装置优先工作的控制策略,以减少12脉波整流带来的低次谐波影响.通过分析双向变流装置和二极管整流机组的短路阻抗,总结交流侧和直流侧的短路保...     

城市轨道交通接触网融冰技术研究

接触网覆冰是地铁供电系统面临的一种自然灾害现象,严重威胁行车安全。本文提出一种基于四象限运行的双向变流装置融冰技术,主要研究了双向变流装置与整流机组、双向变流装置与双向变流装置两种环流融冰接入方案,以及不同环境温度下的临界融冰电流计算方法和协调控制策略。通过仿真实现了接触网融冰电流可控,验证了两种环流融冰模式与控制策略的可行性。     

城市轨道交通轮缘润滑技术应用对比

轮轨磨耗一直是困扰城市轨道交通运营的一项技术难题,列车轮对与钢轨之间的磨耗是双向的,需要及时采取轮缘润滑措施。结合轮缘润滑装置实际应用情况,从结构特点、应用特性、轮轨磨耗、减振降噪、节能环保、使用成本等方面,对固态、液态轮缘润滑装置进行对比分析,可为城市轨道交通轮缘润滑方式的选择提供参考。     

双向变流型城市轨道再生能源利用技术研究

针对城市轨道交通系统的再生制动能量有效利用问题,介绍了一种新的解决方案——双向变流型再生电能吸收利用技术,对该系统的原理、结构、特点等方面进行了研究,针对系统三大主要功能即逆变回馈功能、整流牵引功能和稳压及单位功率因数控制功能进行了归纳;利用Infineon(英飞凌)提供的仿真软件进行仿真,对系统运行的功率因数、效率和保护兼容性进行实验。研究结果表明,双向变流型再生电能吸收利用系统具有能量双向流动、输出特性可控、功率因数可调、系统效率高和保护兼容性好等显著优点,不仅能够实现列车制动能量的再生利用,达到节能减排的目的,还能提高供电品质,是城市轨道交通再生能源利用技术中一种更为经济、有效的解决方案。     

城市轨道车辆储能再生制动试验系统研究

提出了一种能量互馈式城市轨道车辆储能再生制动试验系统方案,介绍了城市轨道车辆储能再生制动试验的原理及组成,分析了试验系统主电路的组成以及储能变流装置的电路拓扑,给出了储能变流装置3种不同的工作模态和工作原理的分析,结合电压电流双闭环控制实现超级电容的储能,从而控制再生制动能量的回收。同时介绍了城市轨道车辆储能再生制动试验系统的主要技术指标,并利用检测系统对试验数据进行采集和处理。城市轨道车辆储能再生制动试验系统具有节能、工作可靠、精度高等特点。     

基于收入成本比的城市轨道交通运营理念

为了提高城市轨道交通运营企业的票务收入,减少政府部门对于轨道交通运营企业的补贴性支出,介绍了国外城市轨道交通中常用的收入成本比概念.在此基础上进一步分析了影响其变化的三个主要因素,并将该指标规划为轨道交通票价调整周期与运营状况判别的依据.从灵活的票务政策、优良的服务水平和优化的运营成本三个不同的角度出发来提高收入成本比,增加城市轨道交通的运营效益.收入成本比的大小在一定程度上可以为城市轨道交通的运营决策提供参考,有助于城市轨道交通的良性发展.     

城市轨道交通噪声影响的效益评价

分析了城市轨道交通噪声的产生与传播过程.根据已有的研究成果整理出了城市轨道交通噪声影响的理论计算方法,得出城市轨道交通线路不同敷设方式噪声影响的范围和程度.在此基础上,借用成本效益理论,提出了城市轨道交通噪声影响的效益评价方法.     

节能技术在城市轨道交通车辆牵引传动系统中的应用

牵引传动系统是城市轨道交通车辆的重要耗能系统,节能技术在牵引传动系统中的应用对于城市轨道交通未来的发展意义重大。通过结合城市轨道交通列车能耗仿真软件对车辆能耗构成进行分析,提出牵引传动系统的主要节能措施,并重点介绍碳化硅功率器件、永磁同步牵引传动、中高频大功率DC-DC辅助变流和DC600V直流供电等节能技术的现状和应用特点,以期为节能技术在城市轨道交通牵引传动系统中的应用提供参考和借鉴。     

磁控电抗器在城市轨道交通中的应用研究

由磁控电抗器构成的磁控式动态无功补偿装置在电网、城市轨道交通中逐渐发挥作用.针对城市轨道交通无功功率补偿的需求,本文首先对磁控电抗器进行原理分析,针对地铁环境下的无功功率补偿提出了具体的方案,并通过工程现场试验验证了所提控制方案的正确性,为城市轨道交通无功功率补偿装置试验和同类研究提供了思路.     

城市轨道车辆交流传动试验系统研究

提出了一种能量互馈式城市轨道车辆交流传动试验系统方案,介绍了城市轨道车辆交流传动试验系统的原理及组成,分析了试验系统主电路的组成以及储能变流装置的电路拓扑,给出了储能变流装置3种不同的工作模态和工作原理的分析,结合电压电流双闭环控制实现超级电容的储能,从而控制再生制动能量的回收。利用城市轨道车辆交流传动试验平台可开发电力牵引系统、电制动控制系统、模拟列车在预定线路和预定载荷及司机手柄位控制下运行,同时利用检测系统对试验数据进行采集和处理。系统具有节能、工作可靠,精度高等特点。     

城市轨道交通运营成本管理与控制

随着我国城市化进程的快速推进,带来了经济的快速发展,同时也出现了交通过度拥挤、高能耗、高污染等问题.近年来的实践表明,城市轨道交通是解决交通拥堵、降低能耗与污染的最有效途径.城市轨道交通具有运量大、速度快、节能效果好、安全可靠性高、污染少等特点,符合大中城市可持续发展的要求.然而,研究者在对城市轨道交通运营成本进行分析时发现,城市轨道交通为公益性的公共交通,因其前期建设和后期运营维护费用较高,因此需要大量的财政补贴,这已成为制约城市轨道交通健康发展的"瓶颈".因此,探索城市轨道交通运营成本的管理与控制问题已愈发重要.     

城市轨道交通运营收支特点研究

近年来,我国城市轨道交通快速发展,运营规模保持高速增长.轨道交通不仅初始建设投资大,进入运营期后支出压力同样较大."十四五"期间,如何实现城市轨道交通的高质量发展,实现城市轨道交通运营经济的可持续发展,是各城市亟需研究和解决的重要问题.从运营成本、运营收入两方面入手,详细论述国内13座典型城市轨道交通的运营成本、票务收...     

城市轨道交通光伏发电系统的应用现状及发展趋势

将光伏发电技术与城市轨道交通供电系统相结合,不仅节能减排,也是降低城市轨道交通线路运营成本的需要.介绍了目前国内城市轨道交通光伏发电系统的应用现状,对城市轨道交通光伏并网方案及拓扑结构进行了分析,指出并网后面临的技术难题.对今后该系统的发展趋势和研究重点进行了构想并提出建议.     

IoTDB物联网数据库在城市轨道交通车辆智能运维系统中的应用

介绍了城市轨道交通车辆智能运维系统的功能需求,并分析了IoTDB物联网数据库时序数据库在构建城市轨道交通车辆智能运维系统中的适用性.基于IoTDB,提出了一种轻量化城市轨道交通车辆智能运维系统总体架构,该架构能够有效提高系统对列车时序数据的处理能力和处理效率,降低系统运维难度和成本.     

城市轨道交通PPP招商运营收支预测研究

在PPP招商阶段,城市轨道交通项目运营收支预测直接关系到招标条款设置的合理性和政府补贴额预测的准确性.从运营收入、运营支出角度分析城市轨道交通PPP招商运营收支预测情况,系统梳理并阐述票务收入、非票务收入、各项运营成本、重置更新成本、车辆追加成本以及税费的预测分析方法,供行业内研究探讨,从而希望为城市轨道交通PPP模式发展和运用提供借鉴.     

科技先导型企业集团——铁道部株洲电力机车研究所

铁道部株洲电力机车研究所(株洲时代集团公司)创建于1959年,是铁道部直属的产品开发型专业研究所,变流技术国家工程研究中心的依托单位和铁道部检验中心牵引电气设备检验站的挂靠单位。现有职工770余名,其中科技人员500多人。占地面积22万m2,固定资产(原值)2.5亿元。主要从事铁路机车车辆、城市轨道交通车辆、铁路大型养路机械车等的电气控制装置、变流装置、电机、电力电子器件、传感器、橡胶制品和绝缘材料等产品的开发与生产。现拥有电气设备厂、半导体厂、印制电路板厂和电机厂4个直属生产企业及12家二级独立法人企业,已发展成为初具产…