基于Scott变压器供电的新型电能质量治理系统研究

针对Scott变压器供电系统牵引功率大、功率因数低、谐波和负序电流含量高等问题,提出了一种新型电能质量综合治理系统,分析了该系统的拓扑结构和工作原理,提出了适合该系统的负序和谐波检测方法及补偿策略,并仿真验证了该系统的有效性和优越性。     

高速铁路再生制动能量存储利用方案研究

为降低高速铁路牵引供电系统能耗，实现节支增效和低碳发展，对再生制动能量存储利用方案进行研究。分析高速铁路再生制动能量的特性，阐述存储利用装置构成以及优选钛酸锂电池作为储能介质的依据，制定能量管理策略和多变流器协同控制策略，结合现场实测数据仿真验证能量管理与控制策略的正确性及有效性，并在此基础上测算节能效果和全生命周期投资收益。研究结果表明，本文所述再生制动能量存储利用方案能够高效消纳再生制动能量，减少牵引用电量，经济效益良好。     

交流电气化铁路再生制动能量高效协同利用技术

加强再生制动能量利用技术研究及应用，是推进交流电气化铁路低碳发展的重要举措。为进一步提高再生制动能量利用率，有效解决电力负荷消纳能力不足问题，兼顾成本控制，提出一种转移和存储协同利用技术。首先，阐述协同利用装置的构成及其工作原理，研究基于主从控制的分层控制架构。然后，基于转移利用优先和最大化利用原则，制定计及再生制动功率、电力负荷需求功率和装置额定功率等多重条件共同约束的控制策略。其次，依据现场实测数据，对控制策略的正确性和有效性进行仿真验证，并分析节能效果。最后，综合考虑循环寿命、安全性和可靠性等多方面因素，确定选用钛酸锂电池作为储能介质，并在此基础上，测算投资成本与全生命周期收益。研究结果表明，协同利用技术能够实现再生制动能量高效利用，节能节支效果良好，具有较高的工程应用价值。     

交流电气化铁路相邻变电所间再生制动能量复合利用技术

为进一步提高再生制动能量利用率,助力铁路节能降耗和节支增效,研究能量转移与存储结合的相邻变电所间再生制动能量复合利用技术。阐述系统构成及其工作原理,基于各端口间的能量供需关系,以优先直接转移和最大化综合利用为目标,制定相应能量管理策略。在此基础上将系统运行工况划分为4种模式并分析典型工况的功率潮流,然后提出主从控制架构和分层控制策略。通过现场实测数据仿真分析,验证能量管理及控制策略的正确性和有效性。结果表明,提出的能量管理及控制策略能够有效协同控制再生制动能量按需转移、存储和释放,实现高效复合利用。     

相邻变电所间再生制动能量转移利用技术研究与应用

为解决2个相邻变电所在同一时刻分别从电网获取电能和向电网反送电能问题,对相邻变电所间再生制动能量转移利用技术进行研究和工程验证。分析再生制动能量在相邻变电所间转移利用的工作原理,提出一种基于信息流和能量流协同控制的分布式系统设计方案。通过直接高效转移利用再生制动能量,实现铁路节能节支。制定计及牵引负荷需求、再生制动能量和系统额定功率等多约束条件的转移利用策略,建立一种由能量管理层和变流控制层组成的分层控制架构,研究功率转移控制算法,并在陇海铁路开展示范应用。现场运行结果证明,系统方案设计合理,控制策略正确可行,节能效果良好,日均节约电量达14.5 MW·h。     

神朔铁路地面自动过分相系统中性区设计优化

中性区是地面自动过分相系统的重要组成部分,设置是否合理将直接影响行车安全和运营效率.本文基于地面自动过分相的工作原理及系统构成,探讨了适用于地面自动过分相的中性区设计原则,分析了神朔铁路中性区设置现状及存在的主要问题,对中性区设计优化进行了研究,提出了中部机车双重安全检测方案,优化了过分相控制逻辑,显著缩短各种复杂编组列车对于中性区长度的要求,并简化了中性区结构形式,可有效降低系统故障对线路运能的影响,同时有利于系统小型化和简统化发展.     

基于变电所间能量调度的电气化铁路再生制动能量利用系统

加强再生制动能量利用技术研究及应用,有助于铁路节能、节支和绿色发展.为实现再生制动能量直接与高效利用,基于变电所间再生制动能量调度互用原理,设计了一种由能量管理装置和能量调度装置构成的电气化铁路再生制动能量利用系统,提出了基于牵引负荷需求、再生制动能量、系统额定功率和预设调度阈值等多约束条件的最优控制策略,并通过示范工...     

重载铁路再生制动能量利用方案研究与应用

为高效利用再生制动能量,助力“双碳”目标下的铁路节能节支技术进步和总体能效水平提升,对适用于重载铁路的再生制动能量利用方案进行研究和工程验证。基于现场实测数据,分析重载铁路牵引供电负荷情况和再生制动能量特性,并从技术应用难度、再生制动能量利用率、成本与收益、安全风险等维度对各种利用方案进行对比,论证变电所间调度利用方案和变电所间复合利用方案的优越性。根据仿真分析结果,分别测算2种方案的节能效果和全生命周期投资收益。示范应用结果表明,按照所选方案设计的再生制动能量利用装置与既有牵引供电系统匹配良好、运行稳定,日均节电量达17.75 MW·h,可为类似工程提供参考。     

基于V/v牵引变压器的新型电能质量治理装置研究

为解决高速、重载铁路V/v牵引变压器供电系统功率因数低、负序高、高次谐波污染等电能质量问题,提出了一种新型电能质量治理装置,分析了其电气拓扑结构及工作原理,研究了级联H桥均压和补偿电流实时跟踪控制方法及基于能量平衡的双主动桥功率控制策略,并通过仿真验证了该装置拓扑结构及控制策略的可行性和优越性。     

电气化铁路再生制动能量利用装置节能检验与计量方案研究

为全面检验电气化铁路再生制动能量利用装置的节能功能,便捷计量节能电量,准确测算项目收益,基于装置构成和工作原理,提出多测量点分布式同步检测与单相高准确度电能表组合式计量方案.阐述测试布点、信号接入方式和数据分析方法,说明计算收益时需依据有效利用电量,并通过示范工程验证现场应用效果.测试结果表明,节能检验与计量方案切实可...