基于MATLAB的牵引供电系统故障仿真

在分析牵引网等效电路及其等值阻抗的基础上,利用MATLAB的电力系统工具箱建立牵引网短路时牵引供电系统的仿真模型,进行仿真,得出了故障时的电压、电流波形及其序分量、谐波,测量了牵引网短路阻抗随短路点位置变化的曲线,分析了其故障特征。对牵引供电系统的故障分析、继电保护整定具有指导意义。     

高速列车再生制动对电能质量的影响

采取对称分量法和工程近似方法分别计算牵引负荷产生的负序不平衡度与电压损失,讨论牵引与再生制动等各种工况下两供电臂负荷比对负序不平衡度和再生制动对牵引网电压损失的影响,基于计算结果提出应对负序电流和电压损失的若干建议。     

YNvd平衡牵引变压器部分运行特性的实验研究

新型YNvd平衡牵引变压器兼有斯科特与阻抗匹配平衡变压器二者的优点,它不但能改善电能质量,还可以避免电分相,提高牵引供电系统的运行效率和可靠性。本文通过模拟YNvd平衡牵引变压器的运行,对YNvd平衡牵引变压器在低压侧两相对称短路、低压侧α相短路和不同负载条件下的电气特性进行了初步的研究。     

星形三角形接线牵引变压器的运行特性与数学模型

从磁势平衡方程、绕组接线方程、输出端口方程和电压传递方程出发，分析了星形三角形接线牵引变压器的运行特性．通过推得的数学表达式阐明了变压器绕组短路阻抗和中性点运行方式对其性能的影响．同时，给出了星形三角形接线牵引变压器的二次侧端口电压输出方程、两相等值电路和相坐标下的节点导纳矩阵，以便同三相电力系统和牵引网接口进行分析．     

城轨牵引供电系统车-地配合参数优化方法

对于牵引供电系统车-地配合参数优化问题,建立了包含中压能馈装置的牵引供电系统等效电路模型,推导了采用电压下垂控制方式的直流潮流计算方法,并考虑了中压能馈装置的容量配制对潮流算法的影响.考虑直流电压对再生制动的约束,以列车再生制动能力最大发挥和系统能耗最小为目标,提出基于遗传算法的牵引供电系统车-地配合参数优化方法,得到最优逆变启动电压阈值和下垂控制斜率.最后以实际线路为例进行了仿真研究,结果表明:中压能馈装置开通牵引供电功能后系统节能效果更好,优化后系统能耗降低2%以上,达到了良好的节能效果.     

基于新型直流牵引供电系统的变下垂控制策略

与传统交流制式牵引供电系统相比,基于模块化多电平换流器的中压直流(medium voltage direct current based on modular multilevel converter, MMC-MVDC)牵引供电系统具有电能品质高、供电距离远以及便于分布式可再生能源系统和储能系统接入等诸多优势。针对传统下垂控制下MMC-MVDC牵引供电系统中存在的输出电压跌落、功率分配不平衡问题,提出一种变下垂控制策略。该方法在传统下垂控制中引入下垂扰动量和电压补偿量,利用一致性算法根据各所输出电流得到下垂扰动量实时动态调节下垂系数实现负载功率在各所之间的均匀分配,同时各所输出电压的平均值稳定在额定值附近且偏移量较小。该策略在保证电能质量的同时提高了牵引变电所容量的利用率,在负荷突变时该系统也能较快地重新达到稳态,具备良好的动态特性。最后,在MATLAB/Simulink中搭建了两牵引变电所模型,将提出的控制策略与传统下垂控制进行对比,仿真结果验证了该策略具备较好均流特性的同时能够基本无差地跟踪输出电压参考值,保证MMC-MVDC牵引供电系统的安全、稳定运行。     

阻抗匹配三相变四相变压器数学模型及应用研究

根据阻抗匹配三相变四相平衡变压器原理,运用多绕组变压器理论,建立了阻抗匹配三相变四相平衡变压器数学模型并分析了该变压器在不同负荷条件下的运行特性,提出了该变压器应用于AT牵引供电系统的接线方案并讨论了该接线方案的电气特性.研究表明,阻抗匹配三相变四相平衡变压器能实现三相与四相交流电的平衡对称转换,在抑制因负荷不平衡而产生的负序电流方面较通用的三相平衡变压器优势明显,在电气化铁道AT牵引供电系统有广阔的应用前景.     

客运专线牵引供电系统电磁兼容性研究

主要对不平衡的三相电压、谐波、电压变化以及闪变,包括由于电气化铁路对于电压、电气以及磁场造成的影响进行研究,并将各类牵引供电系统中具有代表性的指标与最新规范、标准和法规所推荐的预防和限定值相比较之后,提出采用现代科技可以降低电磁干扰的可能性。     

大准铁路黍地沟牵引变电站谐波和负序（基波）评估报告

对大准铁路黍地沟牵引变电站接入电力系统谐波和负序(基波)进行了评估计算.计算结果表明,该工程产生并注入系统的谐渡电流和引起的三相电压不平衡度均超出国家标准的允许值.     

牵引负荷与车辆振动关系的试验研究

通过试验,研究了在不同牵引负荷下车辆的扭转、垂直和纵向振动.确定了牵引负荷与滑转率的关系,并分析了牵引负荷与车辆振动的关系.系统研究了牵引负荷对车辆振动耦合关系的影响规律.证明了在高滑转率条件下,系统将产生自激振动,并分析了产生自激振动的机理.     

电气化铁路牵引供电对电网的影响及其应对措施探讨

随着广珠铁路和广珠轻轨铁路的建设,电气化铁路和牵引供电将对电网的运行和维护造成一定的影响。由于牵引供电系统的特殊性．谐波电流、谐波电压以及无功功率的消耗将严重影响电力系统的稳定性,下面就牵引供电的影响因素进行论述,最后对牵引供电中谐波抑制和无功补偿措施进行探讨。     

电气化铁路牵引变压器容量选择与计算

牵引变压器是电气化牵引供电系统的重要设备,其容量大小关系铁路的运输任务和运营成本。从安全性和经济性角度考虑,容量过小会导致牵引变压器长期过载,导致寿命缩短,甚至燃烧损坏;反之,容量太大将使牵引变压器不能满负荷运行,造成浪费,增加损耗,使经营成本多大。因此,牵引变压器容量计算,对于合理地选择牵引变压器的容量是非常重要的。     

牵引网微机保护设计的探讨

通过对牵引负荷的特殊性（单相、可移动、不停变化）和牵引网短路参数的分析,提出了牵引网应采取的保护方式,因牵引负荷电流谐波含量较大,但对相应速度要求不高,所以采用带差分滤波的全波傅里叶算法,同时设计了牵引网微机保护的流程图。     

城轨牵引系统对主变压器降容率的影响分析

以轨道交通集中供电方式为例,分别建立了交、直流2种牵引方式下的12脉波、24脉波整流供电系统模型,研究在不同牵引、整流方式下谐波电流对主变压器降容率的影响。研究结果表明,降容率随直流电阻损耗增大而减小;相比12脉波整流,24脉波整流对主变降容率影响较小;降容率随牵引负荷功率增大而减小。研究结果对轨道交通牵引系统整流器方案选择、牵引方式选择和主变压器容量确定提供了依据。     

重载货运铁路实测负荷特性和冲击特性的研究

电气化铁路具有运营成本低、运输能力大、行驶速度快和节能环保等特点,但是电气化铁路负荷作为一种大功率、非线性和波动性很大的负荷,必然会对电力系统电能质量带来诸多不利的影响.本文通过实测大准铁路负荷数据,介绍测试方法,分析重载货运变电所电流电压规律,总结铁路负荷特性,建立牵引供电系统仿真模型.利用实测数据,从电压偏差、负序和谐波3个方面分析铁路负荷特性和冲击特性对电能质量的影响.     

高铁牵引供电系统对实时电网运行影响研究

以武广高速铁路沿线某牵引变电站为背景,研究高铁牵引供电系统对实时电网运行的影响.利用PSCAD搭建了适用于高速铁路的牵引供电仿真系统.运用Jiles-Ather-ton铁磁磁滞原理建立了V/v牵引变压器的暂态模型,并在仿真系统中通过统一电磁等效电路(unified magnetic equivalent circuit,UMEC)普通变压器模型表示.设置UMEC模型中分段线性的U-I曲线来等效铁芯的饱和特性,并进行空载合闸仿真.在此基础上,对电网侧进行单相短路故障仿真、三相短路故障时的有载合闸仿真.仿真结果验证了牵引变压器暂态模型和牵引供电仿真系统的实用性和有效性,并为相关调度运行部门提供了可靠的理论依据.     

交流传动牵引负荷冲击特性研究

分析了牵引供电系统的组成结构,对HXD3交流传动电力机车的牵引传动系统进行了研究,建立了V/v接线牵引变压器的带回流线的直接供电方式这种典型牵引供电系统的Simulink仿真模型。在此基础上,分析交流传动牵引负荷的特点,并且指出了牵引负荷对电网造成功率冲击的主要原因。最后基于总体测辨法的建模思路,运用最小二乘支持向量机的回归原理,建立交流传动牵引负荷的非机理模型。仿真建模结果表明,该模型能够反映交流传动牵引负荷的冲击特性和负荷特性。     

牵引供电系统无功补偿与谐波抑制

介绍了牵引供电系统的结构特点,并针对铁道牵引系统负荷分时性、空载率高的特点,设计了机械投切电容器MSC(mechanical switch capacitor)及晶闸管控制电抗器TCR(thyristor control reactor)型的无功补偿及滤波装置,并在PSCAD软件中建模、仿真,分析了在不同牵引负荷情况下MSC - TCR型静止无功补偿装置分组投切无功补偿效果和谐波滤除作用,为保证牵引供电系统的电能质量提供参考.     

北京交通大学电气工程学院电力工程系

电力工程系是主要从事大电力系统的安全稳定分析与控制、继电保护、电力设备状态检修、智能电器、高电压与绝缘监测、电力市场、电力信息化、电气化铁路牵引供电系统和接触网的科研与教学。现有教师20名，其中教授、博士生导师4人，副教授11人，讲师5人。他们当中有从同本东京大学、北京清华大学、华北电力大学等国内外知名大学毕业的青年教师多人，博士后2人，具有博士学位的教师9人。承担着《电力系统基础》、《电力系统自动化》、《微机继电保护》、《电气设备》、《高等电力系统分析》、《电力系统稳定与控制》、《牵引供电系统原理》、《接触网原理》等十几门电力系统系列课程的教学任务。现有研究生107名，其中硕士研究生91名，博士研究生16名。     

浅析直流牵引供电系统自动重合闸原理

当直流牵引供电系统发生故障时,断路器在继电保护装置控制下,可以自动地将故障设备或线路断开（称为跳闸）,同时起动线路测试,经检测通过并对线路进行非短路确认后才能重新合闸。本文阐述了直流牵引供电系统自动重合闸与线路检测的配合原理,并介绍了直流牵引馈线的保护配置。