地铁牵引供电系统接入对电网电能质量影响分析

首先介绍了某地铁牵引供电系统的结构、特点及牵引供电方式,对电力机车、牵引网、电缆构成的牵引供电系统进行详细地仿真建模,分析计算了各种运行工况下牵引供电系统的谐波电流水平。最后针对不同系统阻抗下110 kV电缆可能引发谐波电流放大的风险进行了评估。     

高压电缆牵引网短路特性分析

为研究一种电气化铁路高压电缆牵引网电缆短路特性,在充分考虑电缆弗兰梯效应的基础上,建立了电缆短路运行的5种基本支路,并对其电压、电流特性进行分析。采用支路分析法对主变二次侧绕组中点接地系统单相接地模型、主变绕组中点不接地系统单相接地模型和主变绕组中点不接地系统两相短路模型的电气特性进行了分析,并利用Matlab/Simulink仿真平台对分析结果进行验证。仿真结果表明,支路分析法用于高压电缆牵引网的短路特性分析是有效的,主变绕组中点接地与否会影响电缆的绝缘电压等级。     

牵引电缆金属护层的雷击感应电压

基于牵引电缆结构分析了电缆金属护层感应电压产生机理,探讨了雷电流对于金属护层对地电压的影响。在此基础上,利用电磁暂态仿真软件构建了牵引供电系统、牵引电缆以及雷电流模型,仿真分析了AT供电方式下避雷器接地和牵引电缆接地对雷击感应电压的影响。结果表明,当避雷器的接地电阻小于5Ω并且电缆在靠近接触网一端安装护层保护器时,电缆金属护层的雷击感应电压低于外护套冲击耐受电压。     

青藏铁路格拉段长距离供电方案研究及仿真分析

针对青藏铁路格(尔木)拉(萨)段沿线外部电源供电能力薄弱问题,探讨格拉段长距离供电技术,提出在直接供电方式下将架空接触网与双芯电缆混合构造牵引供电回路;利用 MATLAB/Simulink搭建了架空接触网与双芯电缆混合仿真模型,以接触网最低网压为约束条件,仿真分析与不同行车密度相匹配的供电臂长度.为满足青藏铁路格拉段牵引供电能力需求,设计了采用长距离供电技术的系统设计方案,校验了紧密运行工况下各项牵引供电指标,与 常规供电方案对比,验证了新方案具有良好的技术经济性。     

电气化铁路新型电缆供电方案

电分相和电能质量问题是制约我国高速铁路发展的主要技术问题,为了适应高速铁路发展的需要,可采用新型电缆供电方式。在考虑电缆间耦合作用的基础上,计算了单相电缆的电气参数。基于电缆牵引网等值电路推导了单、复线电缆牵引网的电流分配规律与等效阻抗。以实际线路为例完成了新型电缆供电方案的设计,确定了主变电所容量、牵引变压器容量和各区段的电缆选型,并就所提方案进行了可行性验证和经济性分析。仿真结果表明,所提新型电缆供电方案在空载和负载条件下,电缆和接触网的电压水平均在相应的电压允许范围内,满足牵引供电需求;与已有牵引供电方案相比,新型电缆供电方案具有较明显的经济效益。     

牵引供电新型异相短路保护原理的研究

在建立电弧模型的基础上,对异相电弧短路故障信号进行仿真分析,证明原有的馈线保护原理存在缺陷。对牵引供电系统异相电弧短路故障发生时,各相电压电流的谐波特点进行分析研究,提出了通过检测异相短路两供电臂间电压来确认异相短路发生时的低压保护方案。通过对轻、重载和单臂、双臂工况下发生异相电弧短路故障时的两供电臂间相间电压仿真,验证了该保护方案的正确性,有效性和可行性。这种保护方案可作为牵引网异相短路的主保护,并与牵引网馈线成套保护结合,组成牵引网完整的保护策略。     

牵引供电新型异相短路保护原理的研究

在建立电弧模型的基础上,对异相电弧短路故障信号进行仿真分析,证明原有的馈线保护原理存在缺陷.对牵引供电系统异相电弧短路故障发生时,各相电压电流的谐波特点进行分析研究,提出了通过检测异相短路两供电臂间电压来确认异相短路发生时的低压保护方案.通过对轻、重载和单臂、双臂工况下发生异相电弧短路故障时的两供电臂间相间电压仿真,验证了该保护方案的正确性,有效性和可行性.这种保护方案可作为牵引网异相短路的主保护,并与牵引网馈线成套保护结合,组成牵引网完整的保护策略.     

新型电缆贯通供电系统运行特性分析

新型电缆贯通供电方案是有效减少(或取消)牵引网电分相的方法之一,但梯级供电方案导致电缆牵引网结构复杂。为了研究电缆贯通供电系统运行特性,运用二端口网络解析理论,将电缆牵引网分解为牵引电缆、接触网–钢轨、牵引变压器三类子网络。根据节点电压分裂法,建立了电缆贯通供电系统的统一解算模型,计算节点电压和支路电流,得到电缆贯通供电系统的运行特性。在基波频率下,分析了一个系统案例在不同工况时的牵引网电压变化与牵引变压器电流分配关系。在谐波频率下,研究了系统内的高次谐波传输问题。分析发现,较既有牵引供电系统,电缆贯通供电系统电压损失小,再生能量利用率高,在中心变电所内的谐波放大作用弱,新系统的服役性能优越。     

牵引四象限变流器的预测电流控制

以牵引四象限变流器为研究对象,在分析变流器工作原理的基础上,为提升变流器瞬态响应、降低网侧电流谐波、保证网侧单位功率因数和稳定直流侧电压,对变流器的预测电流控制策略进行了研究与分析。利用MATLAB/Simulink搭建四象限变流器主电路和预测电流控制系统模型,对牵引状态下的网侧电流谐波、网侧功率因数和直流侧电压进行仿真测试。仿真结果表明,在牵引工况下,基于预测电流控制的四象限变流器可以实现网侧电压电流同相、稳定中间直流电压以及降低网侧谐波含量。     

基于信息融合技术的AT牵引网故障测距方法的研究及其仿真分析

牵引供电系统是电气化铁路的基础,牵引供电系统由于受到机车运行的工况变化的影响,以及一些不确定的因素,容易出现接地故障,又由于牵引供电系统不同于高压输电线路,所以牵引网的故障测距有着自身的特点。根据AT牵引网的实际电路在PSCAD中构造带机车负荷的仿真模型,对机车在牵引网上运行时的电压电流变化进行模拟,得出牵引网在发生短路情况下的故障数据,再利用MATLAB对仿真得到的数据进行阻抗法和行波法测距,比较两者的优缺点,最终提出将二者结合实现信息融合测距。