交流电气化铁路牵引电缆供电分析

为了实现交流电气化铁路牵引电缆供电,采用双芯电缆电磁感应原理和Carson原理,研究了电缆与接触线分流系数,分析了电缆的波阻抗和自然功率,并将电缆牵引供电的能力与自耦变压器供电进行比较.结果表明:当电缆截面积大于240 mm2时,电缆分担电流是接触线的3倍以上,表明电缆供电能力是自耦变压器供电能力的1.13~1.34倍.仿真结果表明,当供电臂延长至100 km时,线路电压质量仍能得到保证.      

远距离供电与节能技术在黄石高速公路中的应用

近年来,随着公路通车里程的快速增长,迫切需要采用先进的监控技术手段,对交通路况实时监测,为公众出行提供迅捷准确的服务.高速公路道路沿线外场监控系统设备多种多样主要的特点是点多、面广、线长,且大部分都是小功率的负载,用电负荷为沿线分散性负荷.目前高速公路外场供电电源主要采用两种方式,一是采用低压变压器产生220V或380 V的供电电压,长距离传输只有以加大电缆截面的代价来解决,增加了工程投资和施工难度,二是中压电能传输供电方式可以克服低压系统由于距离远而带来的压降损失问题,但由于高速公路沿线外场设备用电负荷小,位置分散,施工时需要设置变压器和敷设电缆,工程造价较高,施工难度大.因此针对高速公路外场电力设施远距离供电的问题,提出一套可行的远距离供电方案,专用于高速公路外场远距离的设备供电.     

城轨交流供电系统极限供电距离分析

供电距离是衡量一个牵引系统供电能力的重要指标,对系统的稳定、经济运行具有现实影响. 城轨交流供电系统采用电缆结构的牵引网,具有稳定、大容量输电的突出特点,因此量化研究该系统供电距离具有重要意义,本文从理论推导的角度对系统极限供电距离进行分析,根据系统的电路拓扑特点,理论推导系统牵引网阻抗、单车多车时牵引网电压损失、钢轨电位. 首先从牵引网采用架空线与电缆时的自然功率对比,推算采用不同截面积电缆时系统的极限供电距离;其次以系统高峰工况时的电压损失作为限制条件,分析系统极限供电距离;最后以既有电气化铁路标准对钢轨电位规定的限值作为限制条件,分析系统最大短回路区间长度. 系统仿真结果表明:城轨交流供电系统最大单区间供电长度可达9.31 km,主变电所位于线路中间位置时,系统极限供电距离可达84.22 km.      

高速动车陆基供电结构设计思路

就高速列车供电电缆变为地表铺设的可能性进了一种设计尝试,虽然不成熟,也不完善,但如果设计思路能够变为现实,将会创造巨大的经济效益,造福社会。     

市域铁路牵引电缆贯通供电方案及潮流算法

研究了市域铁路牵引电缆贯通供电方案,该方案全线贯通式供电,设置一主一备两个主变电所,在主变电所内设置同相供电装置.?对贯通式供电时双边供电、单边供电下供电臂距离的设置进行了建模求解,模型以电压损失作为约束条件,通过逐渐增加列车数量的方式,求得供电臂所能承担最大列车数量,进一步得到供电臂距离的可行值,为牵引变压器位置的设...     

AT牵引供电对电力电缆感应电压仿真分析

高速铁路电力贯通线一般采用全电缆敷设,牵引供电系统工作电流作用于电力电缆金属护层时将会产生感应电压。随着机车运营速度的提高,牵引供电系统工作电流的提高对电力电缆金属层感应电压是否会危及人员、设备的安全是亟需解决的问题。通过对牵引供电作用于电力电缆感应电压展开分析,将牵引供电系统和电力电缆利用统一链式网络模型对其整体建立仿真模型,仿真计算牵引供电系统工作电流不同情况下对电力电缆感应电压的情况,计算结果与理论分析较为吻合。计算数据表明,牵引供电系统工作电流的提高对电力电缆感应电压影响并不明显,仿真模型和仿真数据能够为铁路电力专业人员提供相关设计施工参考依据。     

电气化铁路直流供电方案研究与评价

回顾了电力牵引的发展过程，各种牵引供电方式所存在的问题，在着重分析和比较工频单相交流与直流制这两种供电方式的基础上，结合现代电子电子技术的研究成果，给出电气化铁路牵引供电采用高压直流供电的实现方法和性能评价。     

不同行车方案运行图编制优化及运行图法牵引供电仿真计算应用软件

在电气化铁路设计或电气化线路的运营、改造过程中,合理选择和估价牵引供电设备的能力,评价电气化铁路对通迅部门和电力部门的影响,都需要通过供电计算来解决.但目前的作法主要以许多近似的假设为前提.因此,准确性较差,与铁路运输的实际要求有一定距离.另外,也不能计算出选择供电设备和砰价牵引供电系统对邮电部门和电力部门影响时所需的特征值.为了更好的实现设计为运输生产服务,提高电气化铁路的设计质量,将运输实际需要进行数据化处理,转化为可作为供电仿真计算的手段及方法,其供电计算结果,必然能够满足铁路运输生产实际要求.本文研制的不同行车方案运行图优化及运行图法牵引供电仿真计算应用软件将     

供电紧张形势下高速公路的供电保障

电力供应是高速公路营运的基础,在当前全国供电紧张的形势下．设备管理部门应该从设备配置、日常管理、人员培训和规章制度这几个方面着手,统一调配本单位设备和人力责泺,明确在各种紧急情况下的应对措施,以建立一个有序、高效的供电保障体系。     

老山隧道照明系统节能对策浅析

隧道中有大量的机电设备,在日常运营过程中需要消耗大量的能量,需要通过合理的设计、科学的管理以有效降低隧道日常运营的能耗,以宁连高速公路老山隧道为例,从照明分级控制、加装节电器、灯具改造3个方面阐述其节能措施。     

基于实测数据的地铁列车能耗特征分析

基于车载装置实时采集的北京地铁6、8、13号线列车牵引能耗、辅助能耗及再生能等分项 能耗和牵引变电所电表记录的统计能耗,探析了地铁牵引系统能耗构成及影响因素特征。得到 如下结论：列车运行能耗中38%~60%用于克服阻力和电机效率损失,9%~20%用于辅助设备,再 生能占比约20%~49%。影响车公里牵引单耗的因素包括站间距、纵断面、列车性能、技术速度及 满载率等。随站间距减小,牵引单耗呈幂级增长;纵断面设计为“高站位、低区间”的节能坡形式 有利于减少单耗;质量轻、阻力小、电机效率的列车更节能,不同车型能耗差异可达10%;技术速 度增加引起牵引单耗增长,平峰时段可适当降低技术速度。满载率每降低10%,可减少牵引单耗 2%。影响再生能的因素主要包括站间距与制动初速度,站间距越小则再生能产生量越多,但摩擦 制动产生的动能损失也越大,总体不利于车公里单耗的降低。影响辅助能耗的主要包括气温与 客流,辅助能耗随气温或客流增长而增高,地下线辅助能耗随气温增长变化幅度较地上线更小。     

基于动态规划算法的增程式电动汽车能量管理策略优化

提出了一种动态规划改进算法, 根据约束条件确定未来可达状态序列, 通过计算离散状态点间的转移代价, 在保证求解精度的同时, 降低了离线优化计算量; 利用改进动态规划算法设计了增程式电动汽车能量管理策略, 根据能量管理优化问题特点, 建立了动力系统模型和适用于全局优化求解的系统状态方程, 并确定了以动力电池荷电状态为系统状态量和增程器发电功率为系统控制量; 在迭代计算过程中, 将发动机燃油费用和动力电池电能费用之和作为目标函数, 构建了基于北京主干道不同行驶里程仿真工况, 得到了驱动电机需求功率最优分配结果; 提取了增程器启停状态与动力电池荷电状态和驱动电机需求功率二者之间的控制规则, 利用最小二乘法对增程器功率分流比与驱动电机需求功率的分布规律进行拟合, 建立了基于优化规则的能量管理策略。仿真结果表明: 对于行驶里程为100km的仿真工况, 动态规划改进算法计算时间为7 239s, 与经典动态规划算法相比计算效率提高了78.2%;基于优化规则的能量管理策略能够获得类似动态规划改进算法的控制效果, 2种控制策略的动力电池荷电状态误差小于2.5%;相比实车电能消耗-电能维持型控制策略, 基于优化规则的控制策略能够使整车经济性提高5.4%, 使燃油经济性提高7.9%。     

纯电动汽车生命周期3E评价及微型化发展

通过能耗、排放、经济等角度的分析,对燃煤发电和电动汽车为基础的电动汽车与传统汽油汽车相比较,普通电动汽车和超微电动车比常规汽油汽车和微型汽车的能效、排放、经济性都具有相对优势。以超微电动汽车为产业化突破口的市场发展策略,将促进我国从微型到常规的电气化交通能源发展。     

低坝枢纽宽尾墩消能效果研究

结合鱼剑口电站坝下消能防冲试验研究成果,对低坝枢纽宽尾墩的水流特点、掺气特性、宽尾墩对大坝泄流能力和坝面压力的影响以及宽尾墩的消能效果等问题进行了初步探讨,提出了合理地使用宽尾墩结合辅助消能设施可有效地解决坝下覆盖层深,地质条件差,抗冲能力弱的低坝枢纽的消能防冲问题,从而为具有低水头,大单宽流量,低佛氏数特点的低坝枢纽泄洪消能开辟了一条新途径,可供有关低坝枢纽设计与试验工作者借鉴与参考     

电气化铁路同相储能供电技术

为进一步优化电气化铁路牵引变电所经济节能运行,提出了一种电气化铁路同相储能技术研究方案.该方案基于运行图和历史数据,以负荷削峰为控制目标,实时控制储能装置充放电,治理以负序为主的电能质量问题;同时,降低系统对设备容量要求,节省运行费用,并能有效利用列车再生制动能量.以京沪高铁实测数据分析了同相储能供电系统解决负序的有效性,并以飞轮作为储能装置进行了仿真分析和试验验证,最后分析了同相储能供电系统的经济性能.研究结果表明:同相储能供电技术可取消50%电分相环节,治理负序的效果由储能装置功率决定,当储能装置功率为牵引负荷功率95%概率大值的10%时,可降低负序限值10%.     

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使用电动汽车可以有效缓解能源危机和环境污染等问题,对于电动汽车用电问题的研究是非常必要和迫切的.本文首先通过对电动汽车充换电产业链结构进行分析,在充分兼顾产业链上各经济主体利益的基础上建立了电动汽车用电相关因素的系统动力学模型.然后收集一类特定规模充换电站的基础数据,采用Vensim软件对系统进行模拟,在调整收益率调节度的基础上通过改变收益率、用户电价敏感程度等因素,量化用电量、供充电电价等指标,得到与投资回收期和充换电模式有关的均衡值以及对比曲线,为寻找最优决策提供参考依据,具有现实意义.最后总结了该模型的优缺点,并为模型改进提出建议.     

汽车尾气能量转换基础研究

利用汽车车辆排放的高温废气可以通过磁流体（MHD）能量转换发电机产生电能.此电能可以取代混合动力汽车中使用的交流发电机充电系统,且可为车载电能存储系统供电.通过数值模拟计算,磁流体发电机利用汽车尾气余热提高汽车的能量利用效率,汽车尾气可产生2.4 kW的能量.研究结果表明：磁流体能量转换发电机可适用于汽车尾气能量转换系统,可以将汽车尾气的能量转换效率提高至19.5％.将磁流体发电技术应用于尾气的能量转换,这在能量转换方面是一个新的概念.它不仅扩展出一个新的磁流体发电技术的应用领域,还提出了对于汽车尾气问题的一个新的解决方法.     

基于氢储能的热电联供型微电网优化调度方法

针对质子交换膜燃料电池和电解槽的热电联供特性，为避免氢能系统的热能浪费并进一步提高氢能系统的效率，搭建了一种考虑氢能系统的热电联供型光伏/风机/燃料电池/蓄电池/电锅炉/燃气锅炉微电网系统，提出一种包括日前调度与实时优化的两阶段优化调度方法.所建系统考虑了电氢转换时的余热回收，将氢能系统作为热电氢耦合设备，实现了电、热、氢能的协调利用与相互转换，有效提高了能量利用率.在第一阶段调度中，根据日前的风光发电出力及负荷需求预测，以微电网整体运行成本最小为目标，采用混合整数线性规划方法实现日前最优全局调度；在第二阶段调度中，根据超短期预测结果，使用模型预测控制嵌入混合整数二次规划算法，减小预测误差带来的经济性影响.最后，通过冬、夏及过渡季典型日算例可知，本文所提出的两阶段调度方法在3种季节典型日的总成本较日前全局最优调度分别降低了3.24%、0.76%、1.66%；通过在不同场景下对本文所提方法进行仿真验证，相较于不考虑能量耦合的基础场景，考虑热电耦合系统和热电氢耦合系统时，优化调度的总成本和污染气体治理成本分别降低了15.58%、24.93%.结果表明：本文所提方法具有一定的实时性及通用性，...     

改进的全液压钻机模糊PID节能控制策略

针对柴油机驱动液压钻机在工作过程中存在的大量能量损失的问题,将发动机、变量泵及负载作为一个动态系统来研究其节能问题,分析了该系统各环节的匹配原理和方法.提出了一种新的电子节能控制方案,该方案利用模糊控制原理.结合PID控制策略,绕过对钻机复杂系统的建模问题,根据外负载的变化动态调整泵的流量,实现节能的目的.在控制系统性能试验中,通过电控溢流阀给变量泵加载来模拟钻机实际工作过程.实验结果表明,采用本文的控制策略,控制系统性能稳定.达到了设计要求.