存在支路的AT全并联供电系统精准故障定位研究

AT供电方式在牵引供电系统中得到广泛应用。传统的测距方法仅针对串联型线路拓扑测距较准确，对于存在支路的线路拓扑已不再适用。本文针对上述特殊情况，根据实际现场的接触网参数搭建含有支路的AT全并联供电方式的六导线模型；在大区间内根据基尔霍夫定律列写电压、电流与故障距离的矩阵方程，推导出故障距离与电流及线路参数关系式，准确计算故障发生时主干线路与支路线路上故障所在位置。最后利用RTplus牵引供电系统实时数字仿真仪对支路在不同位置的拓扑结构进行测试，在支路与干路不同位置进行不同类型的故障模拟，测试结果误差满足工程要求，验证了方法的可行性和准确性。该方法不受故障区间及故障类型的影响，具有很好的普适性，为存在支路的AT全并联供电系统故障测距提供了一种思路。     

基于双边供电时直流牵引网的故障测距方法

针对直流牵引网上下行接触网并联,短路后接触网间产生的短路电流环流特点,利用求解微分方程的方法实现故障测距。在PSCAD环境下搭建直流牵引供电系统模型进行仿真,并在实验室进行模拟短路试验,同时在地铁现场进行短路试验,使用短路电流数据对本文所提出的故障测距算法进行了验证,结果表明,该故障测距算法精度较高,不受故障点过渡电阻的影响。     

纵向分段式全并联AT牵引供电系统建模与仿真

在分析纵向分段式全并联AT所主接线办案的基础上,针对纵向分段式全并联AT牵引供电系统的结构特点,在MATLAB／Simulink软件平台下,采用模块化设计的方法,建立了牵引变电所模型、牵引网模型、AT所模型和分区所模型,在该基础上搭建了纵向分段式全并联AT牵引供电系统仿真模型,得出了短路故障时牵引变电所、AT所和分区所的阻抗特性。     

高速铁路牵引供电系统短路试验及试验数据分析

对全并联AT供电方式的接触网进行理论分析,按照实际运营中可能发生的接触网故障类型开展短路试验,收集牵引供电系统试验数据,结合理论计算结果和试验数据比较来研判牵引供电系统的保护装置配置及故障测距参数选取的合理性,探索提高牵引供电系统保护可靠性及故障测距精度的途径,为牵引供电系统运行安全及接触网故障处置提供参考.     

全并联AT供电牵引网断线接地故障分析

对全并联AT供电牵引网断线接地故障时变电所出口处的测量阻抗进行了理论分析与推导;结合接触网实际参数,采用Matlab/Simulink进行了仿真,给出全并联AT供电牵引网各种短路、断线接地故障的测量阻抗—距离特性曲线;最后针对全并联AT供电方式供电臂以负荷开关进行并联的接线形式,给出供电臂保护配置方案,以期为全并联AT供电牵引网馈线保护的配置提供参考。     

一种全并联AT供电系统测距精度优化方法研究与实现

为保证高速铁路AT供电系统故障测距装置定值的准确性,须对新建接触网线路进行短路试验,由于短路试验实施成本高、难度系数大,破坏性和危险性都很高,一般只在一个供电臂内进行,其他供电臂测距定值参考短路试验值,因此存在精度不高且无法校验的问题;已开通运行的高速铁路全并联AT供电系统陆续引入上下行电流比、横联电流比等故障测距方法,测距方法定值整定及校验成为亟待解决的问题.本文提出通过运行列车登乘视频定位列车位置,专用故障测距装置同步采集牵引所、分区所、AT所有关电流数据,经过分析、计算、校准故障测距定值,最终实现对故障测距精度的优化,并在某高速铁路线路上试验证明了该方法的可行性和有效性.     

基于PSCAD的牵引供电系统仿真研究

介绍了电力系统仿真计算程序PSCAD的特点,基于PSCAD建立了电气化铁道牵引供电系统的仿真模型库,利用该模型库可以对不同接线形式的牵引变压器、不同的供电方式和电气化机车进行各种稳态和暂态仿真研究。本文根据所建模型实现了普通铁路和高速铁路牵引供电系统在直供带回流和AT供电方式下的数字仿真,以计算在不同的系统短路容量和变压器容量和变压器类型下,接触线和钢轨的电压分布,并将仿真结果与解析法的计算结果进行了比较。研究表明,本文建立的电气化铁道牵引供电系统仿真模型库具有高度的灵活性和较高的精度,可以满足工程要求。     

全并联AT牵引网行波故障测距研究

全并联AT牵引网是我国高速电气化铁路供电系统中重要的供电架构,其快速精确的故障定位对保障电气化铁路安全畅通运行具有重要意义。在全并联AT牵引网发生故障短路的情况下,通过测取短路故障行波的波头到达时间以及行波测距原理,找出线路的故障位置。根据全并联AT牵引网的架构特点,采用D型双端行波测距法,通过误差较小的北斗卫星导航系统同步时钟实现数据的同步采样,并根据小波变换的信号奇异性检测原理和模极大值理论对两端测得的行波信号进行数据处理,有效解决了行波波头的识别和提取问题。通过仿真实验验证,得出的结果与实际故障位置相差不大,能够实现线路的快速精准定位。     

重载条件下牵引电流对桥梁区间信号电缆的影响研究

以重载铁路的信号电缆烧损故障为研究背景,研究AT供电方式和贯通地线的条件下牵引电流在信号电缆中的分布以及桥梁因素对其影响。首先,利用连续性微分方程和离散的节点方程对钢轨电流进行仿真计算和对比,并对重载条件下牵引电流分布模型中的关键阻抗参数进行计算。然后,建立AT供电方式和贯通地线条件下复线铁路全并联牵引供电系统的节点模型,给出不同牵引回流路径中的电流分配比例。研究桥梁因素对电流分配的影响,得出信号电缆双端接地时电缆外铠装和护套中的传导性电流。现场实际测试结果证明,实际电流分配与仿真结果基本一致。本综合模型可为分析牵引电流对电缆产生干扰的机理提供参考。     

AT供电系统阻抗频率特性及谐波电流放大分析

为研究高速列车注入谐波电流与AT供电系统之间参数匹配引起的谐波谐振问题,根据经典Carson理论和多导体传输线理论,建立牵引网多导线等值∏型谐波模型。利用Matlab/Simulink仿真平台搭建模型进行仿真,研究了机车不同位置时、牵引网不同长度时和外部电源短路容量改变时对系统阻抗频率特性和谐波电流放大情况的影响,探讨了阻抗频率特性和谐波电流放大的相关性,得到了AT供电系统谐波谐振的相关规律,可以对AT牵引供电系统的谐波谐振现象研究提供参考。     

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。     

电气化铁道牵引网谐波电流放大仿真分析

在电力传输线等效理论基础上,根据牵引供电系统等值电路,对牵引供电系统中的谐波电流放大以及系统的谐波谐振进行了理论推导。采用某电气化铁道典型数据对牵引网中的谐波电流放大现象进行了仿真分析,并利用电磁暂态仿真软件,对上述仿真分析进行了实验验证,结果基本吻合。通过理论推导以及仿真分析得出了牵引网长度、机车位置以及牵引网的不同位置处等因素与牵引网发生谐波电流放大的关系,可以对牵引供电系统的谐波电流放大以及谐波谐振现象研究提供理论依据和参考。     

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。     

基于BP算法的AT牵引供电系统状态识别

使用ATP电磁暂态仿真软件对AT牵引供电系统进行数学建模,仿真分析了高速动车组正常运行状态、T-R短路故障、F-R短路故障、T-F短路故障和异相短路故障;重点分析了高速动车组在过电分相时产生的非线性谐振（铁磁谐振）和线性谐振,采用MATLAB仿真软件为工具,应用神经网络中BP算法对AT牵引供电系统的5种状态进行识别。     

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.     

高铁牵引电流分布及贯通地线工程配置研究

我国正在规划400 km/h高速铁路,在更高速度下信号系统和接地系统的适应性有待于全面分析和评估。本文结合中国高速铁路背景,关注牵引供电系统中的主要设计参数,对比连续模型与节点模型,针对AT供电复线条件,搭建其参数可变的节点电压模型并进行仿真计算;对贯通地线截面积及其正常条件下的载流量、暂态条件下的熔断电流等特性对牵引电流分布的影响进行研究,并得出TJ-70型贯通地线能满足400 km/h条件下绝大部分情况泄流要求的结论。     

渝利铁路带加强线全并联直供接触网设计方案研究

渝利线是客货共线山区电气化铁路,大牵引负荷是影响该铁路供电系统载流能力的主要控制因素,为了解决山区铁路供电需求,通过采用带加强线全并联的直接供电方式,研究提出了与该供电方式相适应的接触网设计方案。     

永久性故障对全并联AT供电距离保护的影响

根据全并联AT供电方式的特点提出了馈线保护策略。在该基础上,分析了上行发生永久性故障后系统恢复供电的过程,并且利用Matlab/simulink软件对每个过程进行了线路短路阻抗的仿真,研究了其对距离保护的影响。最后,提出根据AT变压器投入情况进行整定值切换的方法,以保证距离保护的可靠性。     

高速铁路牵引供电系统等值电路与短路计算

针对高速电气化铁道,考虑电力系统阻抗、牵引变压器阻抗、牵引网阻抗及自耦变压器漏抗等因素,提出了基于V,x接线变压器的AT牵引供电系统等值电路,并依此给出了短路电流计算公式,为电铁设计及现场配合计算提供理论基础。基于Matlab/Simulink和LabVIEW的仿真计算验证了模型的可行性,与实测数据的对比分析验证了模型的正确性。