考虑冲击限制的地铁列车牵引计算算法

地铁列车牵引计算往往沿用铁路列车的牵引计算方法,忽略了地铁车辆对控制加速度的"缓变式"处理过程,给牵引计算的控制加速度、速度和运行时间计算带来偏差。给出了考虑冲击限制情况下,地铁列车最大能力运行及节能运行时的牵引计算算法,并采用实际列车和线路数据对算法进行了验证。计算结果表明,考虑冲击限制的地铁列车牵引计算算法可以提高牵引计算中列车速度、加速度和时间的仿真精度,使速度和加速度的仿真计算结果更符合地铁列车运行实际,区间运行时间的计算精度可提高2%以上。     

基于列车传动系统的24脉波整流供电系统仿真研究

建立了基于列车传动系统的24脉波整流供电系统仿真平台,对城轨24脉波供电整流机组移相原理进行分析和建模,将基于SVPWM三电平逆变器供电的矢量控制牵引传动系统作为负载,模拟仿真了在理想电源供电和24脉波供电时电机的运行情况。同时,对列车各种运行状态下电网的谐波和直流侧电压进行了分析。仿真结果表明,24脉波供电性能良好,联合仿真平台能有效地分析交流侧、直流侧及列车运行之间的相互影响。     

基于列车传动系统的24脉波供电系统仿真研究

建立了基于列车传动系统的24脉波整流供电系统仿真平台，对城轨24脉波供电整流机组移相原理进行分析和建模，将基于SVPWM三电平逆变器供电的矢量控制牵引传动系统作为负载，模拟仿真了在理想电源供电和24脉波供电时电机的运行情况：同时，对列车各种运行状态下电网的谐波和直流侧电压进行了分析：仿真结果表明．24脉波供电性能良好，联合仿真平台能有效地分析交流侧、直流侧及列车运行之间的相互影响。     

再生制动条件下的城轨列车节能驾驶综合模型

当供电区段内有列车进行电力再生制动时,所产生的再生电能会向牵引供电网反馈,若邻近无处于牵引状态的列车吸收此部分再生电能,则会造成牵引变电所两端的电压升高。由此提出通过检测牵引供电网第三轨电压并在牵引供电网网压升高时适当提高邻近列车运行速度,以充分利用再生电能,从而实现城轨列车的节能运行。基于此思路建立列车节能运行优化控制与牵引供电系统相配合的城轨列车节能驾驶综合模型。该模型由列车节能运行优化控制算法和牵引供电模型组成。前者为牵引供电模型提供列车运行动态信息;后者基于牵引供电系统特性生成列车运行控制最佳策略所需的数据,供列车节能运行优化控制算法使用。以北京地铁亦庄线为例,验证综合模型的可行性和有效性。结果表明:在该线4站3区间10个列车全部准点运行的情况下,采用综合模型后列车的运行能耗降低了7.18%。     

地铁供电系统脉波整流对系统谐波影响

地铁供电系统大量采用可控硅整流设备和非线性负荷投入,在交流侧产生大量的谐波电流注入电网,影响公用电网的供电质量。通过对地铁牵引供电系统谐波分析,给出谐波电流计算方法,求解出各脉波整流机组注入电网谐波电流,通过对各脉波整流机组注入电网的谐波电流进行比较研究,得出整流机组脉波项数对注入电网谐波电流的影响。在此基础上,提出增加整流机组脉波项数抑制谐波的解决方法和措施。     

牵引供电系统背景谐波概率模型及其应用

牵引负荷产生的谐波对牵引供电系统和电网的电压、电流波形畸变都会产生较大的影响,准确评估和模拟牵引系统的背景谐波是研究电力系统本身和牵引负荷谐波问题的关键。基于大量实测数据,采用概率统计方法分析牵引变电所进线处全天背景谐波电压的分布规律,并利用Weibull函数对该分布规律进行拟合,建立牵引变电所进线处24h的背景谐波电压模型,该模型能准确描述背景谐波电压的变化规律。结合该背景谐波模型,提出一种基于Monte Carlo法的牵引负荷谐波责任评估方法,并在算例中计算某高速铁路牵引变电所列车取流时牵引负荷对公共耦合端处的谐波责任,计算结果表明,公共耦合端的低次谐波电压主要受背景谐波电压的影响。     

复线电气化铁路直供牵引网载流能力的计算

研究目的:带回流线的直接供电方式在我国200km/h及以下客货共线铁路中广泛采用。随着运量的快速增长,复线电气化铁路的牵引供电能力已按满足同型列车以最小追踪间隔时分连续追踪运行进行设计,从而使牵引网电气负荷呈现出周期性。本文从周期性负荷的等效原理出发,对复线牵引网各种运行方式下的载流能力进行分析与计算,求得牵引网负荷合成的内在规律,为提高设计效率提供依据。研究结论:复线直供牵引网上下行分开供电时,供电臂上行(或下行)等效电流近似等于追踪间隔数与上行(或下行)列车平均电流的乘积;并联供电时供电臂上行(或下行)等效电流近似等于分开供电上行(或下行)等效电流的3/4加上分开供电下行(或上行)等效电流的1/4;上下行并联供电对供电臂载流能力的改善程度,随上下行电流的差距的增加而增加,最大改善程度为单面坡负荷条件下降低1/4;分区所等效电流主要与上下行列车电流的差距有关,当上下行列车电流大小相等时,分区所等效电流最小,当有一个行车方向无车或列车电流为零时,分区所等效电流最大并近似等于有车方向分开供电等效电流的1/4。     

基于事件的控制技术在地铁列车运行中的应用

研究移动闭塞条件下地铁列车的运行规律,建立地铁列车运行模型,将基于事件的控制技术应用到地铁列车控制中。引入运动参考变量,求出在以站间最小运行时间为目标的单列列车控制中,列车运行速度、加速度关于列车走行距离的表达式,根据列车走行距离实时调整规划列车的运行。研究移动闭塞条件下地铁列车间的控制,采用基于事件的控制技术和编队思想降低列车间的最小追踪允许间隔,在保证不撞车以及尽量减少站外停车的前提下,提高地铁线路的通过能力,并且能够方便地实现系统的重新配置以及各子系统间的协调协作。以相邻的3列列车运行为例,研究在移动闭塞条件下后续列车的控制策略,根据列车的走行距离以及前后列车间所要求保留的安全距离,动态调整列车的运行速度、加速度。仿真结果表明,运用基于事件的控制技术来控制列车的运行,可提高列车的正点率到95%。     

列车出厂状态跟踪系统

列车运行跟踪系统主要跟踪列车运行过程中的状态,通过对司控器状态变化和列车移动速度的实时记录,取得列车交付牵引和运行过程中的状态信息,是列车生产厂家和客户检测车辆的重要装置。     

建立在信号系统上的牵引供电实时模拟系统

一个建立在信号系统之上的多车运行实时模拟系统可以优化和确定列车最小运行间隔,在预定的时刻表、发车间隔、线路条件、列车性质下,对全线的列车运行情况进行虚拟仿真模拟;同时在该系统中嵌入供电模块,可以实时再现列车、牵引网、供电臂、变电所的电压及电流情况,并就网压变化对列车运行的影响进行模拟分析。因此,该系统将成为铁路运营及牵引供电系统设计有利的计算机辅助设计工具。     

400km/h高速铁路ZPW-2000轨道电路器材适应性研究

ZPW-2000轨道电路作为铁路信号系统的基础关键设备之一,轨道电路器材正常工作易受牵引电流及其谐波的影响.随着列车运行速度提升至400 km/h甚至更高时,列车的牵引功率将不断增大,钢轨中的牵引回流及其谐波对轨道电路设备的干扰也将随之增大.本文分析了400 km/h高速铁路不平衡牵引电流、牵引电流及其谐波对轨道电路器...     

电气化铁道直供分区所电气负荷的分析

研究目的:在复线电气化铁道供电臂末端设置分区所进行上下行并联供电,能有效提高牵引网电压水平和降低牵引网电能损耗.如何合理选择分区所的电气设备容量,确定电气设备的负荷能力,保证电气设备的安全运行,对此进行分析研究.提出分区所最大负荷电流和等效电流的计算方法,为合理选择电气设备提供依据.研究结论:分区所最大电气负荷出现在重负荷行车方向列车按追踪运行,同时轻负荷方向无列车运行的情况下;分区所的最大负荷电流和等效电流均与供电臂追踪间隔数呈线性增长关系; 当供电臂追踪间隔数较少时,分区所最大等效电流可近似按上下行分开供电时供电臂重负荷方向首端等效电流的30%取值,当供电臂追踪间隔数较多时,分区所最大等效电流可取上下行分开供电时供电臂重负荷方向首端等效电流的1/4.     

电牵引负荷谐波在三相电力系统中的分布计算——算法、程序设计与算例

在讨论了供电臂谐波电流概率模型基础上，提出了随机仿真的方法，以揭示电牵引负荷谐波在三相电力系统中的分布规律，指出谐波水平计算应采用基于电流注入技术的平均有效值算法。最后，利用所开发的电牵引电波渗稼程序ＥＴＨＰ对一规模罗大的实际电网进行了谐波分布计算，并分析了计算结果。     

地铁列车无感应板区间直线电机过电流问题的控制与优化

结合广州地铁6号线的运营情况,对列车无感应板区间直线电机过电流问题的控制和优化进行了分析。通过多次优化列车牵引系统的控制,解决了无感应板区间直线电机过电流问题,列车牵引系统的稳定性得到了提高。     

匈塞铁路牵引供电设计总结及思考

中国铁路在“走出去”的过程中,特别是采用非中国标准的铁路项目,在设计、施工、产品等都面临巨大的挑战。结合匈塞铁路设计情况,对牵引供电仿真、接触电压计算、动态谐波效应、TSI能源子系统牵引供电设计系统验证等方面进行总结,在牵引供电仿真输入参数中列车最大电流限制、车站范围牵引供电系统阻抗及其他非牵引负荷等参数与国内不同,为后续欧洲等国际铁路牵引供电设计提供经验。在此基础上,从与国内略有不同的供电电压质量指标、非正常运行方式下供电能力、列车最大电流及功率电压曲线问题、牵引变压器运行方式及容量选择等方面进行分析,提出为使牵引供电设施与列车关系匹配,多部门需共同确定新的最优的列车功率电压曲线,结合电价政策可以选择牵引变压器同时运行互为备用方式,对国内设计、运营提供参考。     

城市轨道车辆牵引仿真平台的研究

分析了城市轨道车辆牵引计算的动态数学模型,以及牵引仿真计算的若干技术问题及处理.设计开发了基于Visual Basic 2008的城市轨道车辆牵引仿真平台.通过对城市轨道车辆运行进行仿真,提供对城市轨道车辆、运行线路、列车负载和列车运行控制策略的模拟,来获得机车车辆的运行速度、能耗、牵引电机电流等参数,以及针对仿真结果...     

交直流机车混合运行牵引供电网谐波特性分析

针对机车调度中交直型和交直交型机车单独运行以及2种类型机车在同一牵引变压器供电下混合运行等复杂工况对网侧电流影响严重的问题,分析了交直型SS4电力机车及交直交型HXD3电力机车的牵引传动系统原理,建立了根据机车级位和速度自动判别机车行驶段位的交直型和采用空间矢量脉宽调制控制策略(SVPWM)的交直交型机车的SIMULINK仿真模型。在此基础上建立了同一牵引变压器不同类型机车混合运行模型,对典型工况进行仿真分析,得出各工况运行下的网侧电流谐波次数、谐波含有量及总电流畸变率,可用于供电网谐振分析、谐波治理、调度运行等方面。     

地铁列车无人自动折返失败的原因分析及改进措施

介绍了西安地铁3号线DTRO(无人自动)折返的基本原理。通过对列车运行记录数据分析,得到列车DTRO折返失败是由列车在换端过程中产生的紧急制动而导致牵引系统高速断路器断开而引起的。重点对列车电路设计和牵引系统高速断路器控制原理进行了说明,并提出了相应的改进措施。     

高速铁路车—网间电耦合阻抗特性及稳定性分析

基于多导体传输理论将AT牵引供电网等效为链式网络,每隔1km设置1个切面从而得到牵引供电网的Π型等效电路模型,再将高速列车的逆变器—电机系统简化为电阻负载,建立列车牵引传动系统模型,从而构成车—网系统模型;采用电流谐波检测法得到牵引供电系统的输出阻抗和网侧变流系统的输入阻抗,运用阻抗比的稳定性分析方法分析牵引变流系统的稳定性,并基于MATLAB软件仿真分析列车位置及其输入阻抗对变流系统失稳的影响。结果表明:当列车输入阻抗小于牵引供电系统输出阻抗时,车—网阻抗为强耦合,变流器控制参数设置不当会引起列车牵引系统不稳定;反之,车—网阻抗为弱耦合,此时列车牵引系统稳定。     

基于比例谐振调节器的地铁车辆牵引电机谐波抑制研究

电气牵引系统是城市轨道交通车辆的核心系统,在目前的列车牵引控制中,采用VVVF逆变器对交流异步牵引电机进行控制,牵引电机中含有大量的谐波,产生脉动谐波转矩、噪声以及附加损耗,影响列车的平稳性和舒适度。针对此问题,首先对牵引电机产生谐波的原理进行介绍,分析影响牵引系统特性的主要谐波及脉动转矩,而后对目前同步旋转坐标系下的牵引系统控制策略进行优化,引入比例谐振调节器对主要谐波进行跟踪抑制,并进行了试验验证,结果证明了比例谐振调节器抑制谐波控制策略的可行性。