基于新型滑模变结构策略的交流调速系统

在交流传动系统设计中,通常采用电机的简化、降阶模型作为设计模型,因此,若采用经典线性控制设计,则实际系统中存在的电机参数不确定性、未建模动态及外扰必然对动、静态性能构成冲击。利用滑模控制在处理不确定性和外扰方面的优势,文章提出了一种基于新型滑模变结构策略的交流调速系统控制方案,采用滑模变结构控制环节与PI串联的结构,在瞬态过程中变结构为主导以提高鲁棒性,稳态过程中PI控制起主导作用以削弱振颤。仿真结果表明该方案在解决传统滑模控制振颤及等价控制设计困难等问题的同时,实现了优良的动、静态特性。     

基于管状导体模型钢轨高频频变参数计算

牵引供电系统中,钢轨等输电线路电感和电阻随频率发生变化,存在参数频变现象,会导致故障行波在钢轨传播过程中产生色散现象。为研究故障行波在钢轨传播过程中的色散特性提供基础数据,针对钢轨频变参数计算展开研究。根据现有等效管状导体模型,提出一种针对高频行波计算钢轨频变参数的简化管状导体数学模型,给出该模型计算过程中所需各参数确定方法,并利用该简化模型对P50钢轨进行实例计算。计算结果表明,钢轨参数频变现象较为明显,计算模型对于后续研究牵引供电系统行波故障测距中行波色散问题可提供基础数据参考。     

一种交流牵引电机联线结构的设计

为提高交流异步牵引电机的牵引性能和可靠性,设计一种交流牵引电机联线结构,从设计、工艺等方面介绍了该设计方案,并将该结构成功用于一款交流异步牵引电机,验证了该方案的合理性。     

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。     

地铁交流供电方案探讨

研究目的:越来越多的城市开始建设地铁,但地铁直流供电系统存在固有的缺陷,杂散电流腐蚀、发电反馈制动能量回收、直流断路器灭弧这三大顽症成为制约其发展的瓶颈,且其建设成本也相对过高,因此解决上述问题迫在眉睫。本文旨在设计一种新的地铁供电方案——交流供电方案,既满足供电的要求,又能解决上述问题。研究结论:(1)地铁交流供电方案从根本上解决了杂散电流腐蚀、发电反馈制动能量回收和直流断路器灭弧问题;(2)与直流供电方案相比,交流供电方案使地铁供电系统造价降低了30%以上;(3)交流供电方案降低了地铁运营维护成本;(4)本文提出了全新的地铁交流供电系统设计理念,可应用于地铁供电系统设计领域,为地铁交流供电的研究、设计提供理论基础。     

现代控制理论与交流电机调速(Ⅴ)--滑模变结构控制

介绍变结构系统的基本概念、数学表达设计问题及其在交流电机调速系统中的应用。阐述滑模理论在变结构系统中的重要作用。指出设计变结构控制系统的核心思想是通过不连续控制,强迫这种类型的运动朝向状态空间的某个特定区域(滑动流形)并保持下去;同时指出,对于非线性不确定性系统,采用滑模变结构控制可能使跟踪误差最小化,并使复杂过程与系统控制的工程实现相对简单。     

基于遗传算法的牵引供电系统可靠性建模

采用威布尔分布作为可靠性模型,提出一种基于遗传算法的牵引供电系统及其各设备的可靠性模型拟合方法.以京广铁路郑州南牵引供电系统为例,根据其统计的14年设备失效率信息,通过拟合得到该供电系统各设备的可靠性模型.拟合优度的K-S和W2检验结果表明,威布尔分布模型足一种适合用于牵引供电设备特别是接触网设备的可靠性模型.将牵引供电系统分为牵引变电所和接触网两个子系统,在供电设备可靠性研究的基础上,基于故障树分析法建立了牵引变电所和接触网可靠性模型,综合分析得到整个牵引供电系统的可靠性模型,提出并计算系统的有效寿命,为今后维修计划的制定提供科学依据.数据还表明,牵引供电系统的可靠性在很大程度上取决于牵引接触网的可靠性.     

城市轨道交通交流供电系统快速自愈方案研究

城市轨道交通供电系统的快速自愈对城市轨道交通的正常运营意义重大。本文介绍了城市轨道交通交流供电系统的自愈特点及自愈方案,并针对现有方案的不足提出一种新型交流供电系统快速自愈方案,通过动作逻辑分析以及PSCAD仿真,验证了该方案的可行性。     

交流牵引供电系统电能质量治理综述

交流牵引供电系统作为铁路交通的能源供给系统,其供电品质受到高度重视。文章分析了交流牵引供电系统所面临的无功、谐波、负序和末端电压偏低等4类电能质量问题,描述了针对这些问题所采用的一些具体治理措施,指出了各种治理技术的发展趋势,最后提出一种电能质量综合治理方案,为交流牵引供电系统的电能质量治理技术的发展提供了新思路。     

交流力矩电动机在铁路编组场电动车辆减速器上的应用

根据交流力矩电动机结构特性,分析供电系统的波动对交流力矩电动机输出性能产生的影响,阐述已使用电动车辆减速器的站场,注意做好供电系统配置和维护监控的关键环节。     

轨道交通交流牵引电机检修线的设计

基于我国新型动车组、大功率机车和地铁车辆均采用交流牵引电机为动力的现状,提出研制现代化的交流电机检修线,阐述交流牵引电机检修工艺流程和工位的设计原则,并以动车组的交流牵引电机检修线为例,介绍输送装置、主要设备、信息管理系统的结构和功能,分析经济和社会效益。     

计及天气环境因素的铁路电力供电系统RAMS评估

研究铁路电力供电系统RAMS评估中计及天气环境影响的分析方法,建立一种多态天气模型对系统元件可靠性参数进行修正,利用修正后参数对铁路供电系统进行RAMS评估,验证模型的有效性;提出应对恶劣天气的措施。     

基于两相三线制变流器的高速铁路新型同相供电系统仿真计算

针对现有同相供电系统采用背靠背结构变流器,存在开关支路多、控制复杂等不足,提出一种应用于高速铁路的两相三线制变流器的同相供电系统结构,该系统与常规单相背靠背变流器结构相比,减少了一条开关臂支路,与三相补偿结构相比减少了一个电抗器,简化了系统结构。本文提出该系统的结构和工作原理,提出负序和谐波补偿控制方法,在MATLAB/Simulink仿真平台上建立电气仿真模型并进行仿真计算。仿真结果验证了本文所提结构和方法的有效性。     

CRH_3型动车组辅助供电系统可靠性研究

辅助供电系统可靠性对动车组的安全正常运行至关重要。为研究其可靠性,深入分析了CRH3型动车组辅助供电系统各组成结构及逻辑功能关系,建立了辅助供电系统可靠性框图模型。在此基础上,依据系统可靠性理论与武广高铁CRH3型动车组辅助供电系统故障统计数据,分析计算CRH3型动车组辅助供电系统各部件的故障率和可靠度,并结合最小路集不交化算法,计算评估了CRH3型动车组辅助供电系统的可靠性。为进一步提高系统可靠性,提出了在辅助供电系统关键设备配电网络中增加热备冗余支路的优化方案,计算结果验证了所提出方案的有效性。研究结果为CRH3型动车组辅助供电系统维护维修及可靠性优化提供依据。     

含逆变回馈装置的城市轨道交直流混合潮流计算

城市轨道交直流混合潮流计算对逆变回馈装置的供电系统设计有着重要的意义。通过建立整流机组潮流计算模型及逆变回馈装置的电压源型换流器模型,提出了一种考虑逆变回馈装置工作电压投切策略和控制方式的城市轨道交直流交替迭代潮流计算算法,将日回馈能量指标作为逆变回馈装置节能效果的评估指标。以实际供电系统工程为例,对线路上多列车进行仿真,分析牵引网网压和牵引变电所负荷过程,计算再生制动能量在邻近列车和逆变回馈装置之间的分配以及反馈能量在交流供电系统中的分布,研究逆变回馈装置不同启动电压和发车间隔对节能效果的影响。     

地铁交流供电系统无功平衡策略研究——以广州地铁18号线为例

为实现地铁交流供电系统无功平衡,以广州地铁18号线为例根据线路拓扑结构,分析造成无功过剩的原因,计算该线路供电系统的无功水平,考虑线路中无功补偿装置的补偿容量和补偿方式等因素,提出基于枚举法和粒子群算法的供电系统无功补偿方法,给出无功补偿策略。结合地铁18号线的线路数据进行仿真,结果表明,通过以上方法提出的无功补偿策略可使供电系统无功得到较好的平衡。     

国产化轮轨直线电机车辆正式载客运营

<正>近日,装载南车株洲电力机车研究所有限公司(简称公司)大功率直线电机交流传动系统、辅助供电系统、网络控制系统的广州地铁5号线国产化轮轨直线电机车辆正式载客运营。此次广州地铁5号线轮轨直线电机车辆的正式载客运营,标志着公司已经完全掌握了城轨交通大功率直线电机的控制技术,打破了国外技术的垄断地位,填补了国内空白。该技术可广泛应用于轨道交通、国防、建筑等直线电机应用领域,提升了公司在变流领域的核心竞争力。     

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。     

现代控制理论与交流电机调速（V）——滑模变结构控制

介绍变结构系统的基本概念，数学表达设汁问题及其在交流电机调速系统中的应用。阐述滑模理论在变结构系统中的重要作用。指出设计变结构控制系统的核心思想是通过不连续控制，强迫这种类型的运动朝向状态空间的某个特定区域（滑动流形）井保持下去；同时指出，对于非线性不确定性系统，采用滑横变结构控制可能使跟踪误差最小化，并使复杂过程与系统控制的工程实现相对简单。     

铁道空调客车供电系统接地保护方式的探讨

介绍了发电车交流供电系统的接地保护方式,以及交流供电系统、DC 600 V供电系统接地方式的改进,并对DC 600 V供电系统的漏电问题进行了分析。