现代有轨电车牵引供电方式选择

分析了现代有轨电车牵引供电方式的现状及发展趋势。介绍了各种无架空接触网牵引供电系统解决方案,并对其工程适用性和经济技术性进行分析比较。对于现代有轨电车系统而言,采用无架空接触网供电是牵引供电系统的发展方向。储能式牵引供电系统是实现无架空接触网的重要手段,能够满足现代城市对节能环保及改善城市景观的需求。而减轻现代有轨电车的自重以及延长车载储能装置的使用寿命是现代储能式有轨电车进一步研究的重点和难点。

城市轨道交通车辆再生制动能量的回收利用

介绍了城市轨道交通车辆再生制动能量回收利用方式中的消耗型、储能型和逆变回馈型三种系统方案,并比较分析了三种系统方案的经济技术性。重点分析了逆变回馈型车辆再生制动能量回收利用方案。采用逆变回馈型车辆制动能量回收装置,在技术成熟度、国产化水平、经济效益等方面均适合我国城市轨道交通工程建设运营的发展需要,是工程应用的方向。在确定车辆制动能量回收装置设置方案时,应进行经济技术比较,以确定合理的设置方案,保证社会效益与经济效益均优。

提高城市轨道交通车站配电变压器负荷率措施

以已运营城市轨道交通车站配电变压器负荷率普遍偏低的现象为出发点,通过对城市轨道交通典型车站动力照明负荷构成、负荷分级、运行方式等的特征分析,并结合变压器运行特性,提出根据城市轨道交通动力照明负荷特性合理确定变压器容量,以及充分利用变压器过负荷能力,从而有效提高城市轨道交通车站配电变压器负荷率的措施。

城市轨道交通DC 1500V四轨技术研究

针对城市轨道交通牵引供电系统利用走行轨回流而产生杂散电流的问题,结合DC 1500V供电制式供电距离长、电压损失小的优点,提出采用DC 1500V四轨技术来彻底解决杂散电流产生的问题。对DC 1500V系统的技术方案、工程应用可行性和投资影响等进行了深入研究,并得出DC 1500V四轨系统在城市轨道交通工程中的应用是完全可行的结论。

储能式有轨电车停车场充电装置研究

针对传统两电平变流器电能质量差的问题,介绍了一种三电平的变流器拓扑,该拓扑可以在不提高开关频率的情况下有效提高并网电能质量,给出了经典三电平SVPWM算法。针对电能多级变换效率低的问题,提出DC/DC采用移相全桥电路。将三电平变流器拓扑和移相全桥电路应用于储能式有轨电车充电装置,结合PIR的控制策略,改善了电网电能质量,提高了整机效率。仿真及实验结果验证了该拓扑的有效性和可行性。

城市轨道交通UPS集中供电系统技术与应用探讨

目前，我国城市轨道交通已经进入高速发展时期，建设规模和运营里程的不断突破，使我国跃居为世界上最大的城市轨道交通建设市场。据不完全统计，截至2017年末，共有62个城市的城市轨道交通线网规划获批，规划线路总长7424km。

城市轨道交通线网主变电站规划的编制

从城市轨道交通线网层面介绍了进行主变电站规划对于充分利用城市土地资源、节约电能、减少环境影响和确保城市轨道交通工程顺利实施等方面的积极意义和必要性。城市轨道交通线网主变电站规划包括供电方式及主变电站设置、供电系统外部电源设置、主变电站选址用地控制规划等内容。讨论了编制城市轨道交通主变电站规划的方法,并以广州市轨道交通工程开展的相关工作为例说明其应用效果。

城市轨道交通UPS应用探讨 集中式UPS可减少占地面积

目前大多数轨道交通中各弱电系统配置的不间断电源供电系统（UPS）均是单独设立的。分散式的UPS供电系统其优点是电源故障风险分散,各系统之间不会相互影响。然而其缺点也比较突出,主要存在的问题包括以下两方面。1）各弱电系统分别配置自己的电源系统,会造成设备重复配置,利用率低,占地面积大。由于地铁空间有限,每平方米的造价成本十分高昂,因此在经济上不合理。

广州市轨道交通接触网形式选择

介绍广州市轨道交通接触网系统的应用情况、设计原则、技术参数,通过对柔性架空接触网、刚性架空接触网、接触轨3种形式在广州市轨道交通的应用情况,说明这3种形式的技术成熟可靠,应结合城市规划、安全防护、经济投资、运营方式、线路特征等进行合理选择,并提出广州市轨道交通接触网形式选择的原则。

交流供电地铁中锌带对埋地管道交流干扰的防护作用

针对交流供电系统通过空间的电磁耦合和大地的阻性耦合对邻近埋地管道产生交流干扰的问题,以广州地铁22号线为例,研究使用缠绕锌带来抑制管道交流干扰的方法,搭建交流地铁线路与油气管道及锌带的仿真模型,计算管道敷设锌带前后电磁感应电压、地耦合电位和涂层耐受电压,研究锌带对交流干扰的防治效果,并且通过对锌带的腐蚀量计算,对其在交流干扰下的运行寿命进行分析。研究结果表明:交流杂散电流腐蚀能力较弱,交流干扰对于锌带的腐蚀量仅为每年0.3%;敷设锌带后的管道交流电流密度降幅可达87.2%,锌带对于管道交流干扰的抑制效果显著。

地铁无功功率补偿优化策略

目的:为了解决因系统功率因数降低导致的无功返送问题,需研究地铁无功功率补偿优化策略,重点研究地铁牵引供电系统在集中式无功补偿背景下的SVG(静止无功发生器)容量设计问题。方法:以广州某地铁线路为例,在该地铁线路运营初期,对某牵引降压混合所(以下简称“牵混所”)整流机组高峰时段和低谷时段的负荷过程进行实测分析。基于城市轨道交通直流牵引供电仿真平台及列车实迹运行图,通过交直流交替迭代潮流计算,将该牵混所整流机组负荷过程的仿真结果与实测结果进行对比,验证了所提算法的有效性。在满足PCC(公共连接点)处功率因数要求的前提下,提出SVG无功补偿容量设计方法。综合考虑测试线路初期、近期、远期行车计划,对该线路每个时期的高峰、低谷及非运营时段进行供电仿真,并计算所需补偿的无功功率。根据无功补偿优化策略,给出SVG的安装容量。结果及结论:算例线路中主变电所MSUB2左变压器35 kV侧SVG所需补偿的无功功率最大值为7.19 Mvar,其右变压器35 kV侧SVG所需补偿的无功功率最大值为2.81 Mvar。考虑10%左右的裕度,对SVG进行设备选型,则MSUB2的左、右变压器35 kV侧SVG的安装容量分别为8 Mvar和3 Mvar。该无功功率补偿优化策略适用于集中式补偿方案下地铁线路的SVG容量设计。

城市轨道交通基于连续测量法的车辆曲辐板测力轮对组桥方案

目的:轮轨力是评价城市轨道交通车辆动力学性能的重要指标。为了提高轮轨力的测量精度,提出采用连续测量法对车辆曲辐板测力轮对组桥方案进行研究。方法:设计了测力轮对1/4电桥应变响应静载试验,分析了测力轮对的最优组桥半径。根据梯度下降算法原理和1/4电桥应变响应旋转试验中获得的应变周期曲线,采用对称组桥和正交双桥组合的方式对连续测量法测力轮对的应变片布置角度进行优化,并对曲辐板测力轮对进行组桥试验。结果及结论:静载试验表明:横向力、垂向力电桥最佳应变片粘贴半径分别为170 mm和300 mm,且两者耦合作用最小。组桥试验表明:当组桥的应变片组数为7组时,横向力电桥与垂向力电桥输出SRSS(平方和开平方根)波形的方差均为最小;横向力、垂向力电桥组桥输出波形的最小平均误差分别为0.918%和0.822%;输出的SRSS波形较为平稳,故横向力电桥与垂向力电桥均采用7组应变片的组桥方式。通过标定试验台分别对测力轮对施加横向力和垂向力时,其获取的轮轨力与实测轮轨力吻合良好,且两者的平均误差分别为1.27%和3.81%。优化组桥方案下测力轮对具有较高的精度,验证了该方案的可行性与准确性。

市域轨道交通交流接触网可视化接地管理系统研究

目的:为了确保市域轨道交通线路接触网接地作业安全,提高检修作业的质量和效率,需研究具有远程操作和实时监控功能的交流接触网可视化接地管理系统。方法:阐述了既有轨道交通接触网的接地方式,以及传统人工接地方式存在的安全风险。明确了可视化接地管理系统的研究目标,分析了可视化接地管理系统的关键技术(在线精准实时验电、供电网络拓扑安全联锁及非同源设备状态双确认等)。研发了适用于交流接触网的可视化验电接地装置,并以遥控接地为例说明该系统的操作流程。结果及结论:远程可视化接地管理系统解决了传统作业方式操作效率低和安全保障不足的问题,可有效提升运维过程中人员和设备的安全保障能力,提高接触网检修效率和质量。

基于GOOSE通信技术的地铁隔离开关数字联锁方案

地铁直流牵引供电系统现有的隔离开关联锁方案采用硬接线与闭锁继电器相配合的方式,存在信号传输可靠性差、实时性低等问题,难以保证直流牵引供电系统的稳定运行。本文在分析传统方案基础上提出基于GOOSE通信的地铁直流供电系统隔离开关联锁方案,通过GOOSE通信技术代替传统的硬接线用于开关信息、闭锁信号的传递等,与传统方案相比,该方案具有较高的实时性与可靠性,可以满足直流供电系统的运行要求。

箱式牵引变电站在广州市轨道交通中的应用

针对广州城市轨道交通系统大规模、高速度发展的需要,在分析箱式牵引变电站的组成、特点的基础上,提出箱式牵引变电站对提高牵引供电质量,节省建设运营成本,缩短建设周期等方面将起到积极的作用。该技术在广州市轨道交通领域具有广阔应用前景。

基于GOOSE通信的PSCADA数字选跳保护方案

牵引变电所保护装置通过复用轨道交通电力监控系统(PSCADA)通信网络,利用GOOSE通信技术可实现信息共享。基于此,本文提出一种具有绝对选择性的快速保护方案—PSCADA数字选跳保护方案,方案中保护装置利用通信网络接收其他装置发送的启动信号等开关量信号,在对接收到的所需信号进行逻辑判断比选后,可实现对故障区域的准确判断,进而快速跳闸切除故障。在搭建的RTDS仿真系统中对该方案进行仿真测试,测试结果验证了方案的可靠性、选择性与速动性。

城市轨道交通光伏发电系统的总体设计方案与并网模式分析

城市轨道交通已逐渐成为人们日常出行的重要交通工具,将光伏发电系统接入城市轨道交通直流牵引供电系统,不仅可以节能降耗,推动能源供应结构的转型,同时还能促进当地太阳能资源的利用和开发。首先概述了城市轨道交通光伏发电系统的总体设计方案,然后对光伏发电系统几种并网模式展开了讨论,最后对其今后的应用前景及发展方向进行了分析,以供该领域相关人员参考。

轨道交通隧道内牵引网感应电压研究

中国部分城市轨道交通采用工频单相交流制式,以提升列车的运行速度和运输能力。牵引供电系统发生故障时,有可能采用单侧停电抢修方案,如果此时接触网的感应电压过高,将对检修人员造成安全威胁。依据广州地铁22号线设计资料,搭建地铁隧道的仿真模型,计算得到一侧线路停电检修,另一侧线路正常运行时接触网上的感应电压,获得牵引电流、隧道之间的距离等因素对感应电压的影响规律。发现采用单端接地方式时,接触网上的感应电压将超过安全标准,可通过双端接地方式将感应电压降到安全限值以下。根据上述研究结果,交流供电制式下城轨进行单边停电作业时,检修区间的接触网必须采用双端接地方式。该结论可为地铁管理部门制定安全措施时提供参考。

一种地铁站台门智能自动接轨装置

地铁运营线路中通常存在着钢轨电位偏高的问题,这使得钢轨电位限制装置动作频繁,这将影响钢轨电位限制装置的可靠性,并对隧道等结构钢以及附近的金属管线有不同程度的电腐蚀。同时,地铁站台门在运营过程中通常会出现绝缘值不能满足规范要求的问题,这将致使站台门外框结构等对相邻金属部件有火花放电现象,存在严重的安全隐患。本文对门轨电位产生原因及现有解决方案进行了分析,并在此基础上开发了一种地铁站台门智能自动接轨装置,能根据站台门开关信息、绝缘情况等实现站台门自动接轨,有效解决乘客安全和杂散电流腐蚀或打火问题。

广州番禺广场地铁站公共空间光环境设计研究

随着人们物质文化生活水平的提高,对城市轨道交通公共空间光环境的要求也逐步提升。LED新技术的发展,给空间品质带来了更多实现的可能性,也带来了更多挑战。本文从对北上广的37座车站光环境现状进行测量、评价和分析研究,从安全、节能、舒适三个方面,总结归纳了适合现阶段乘客需求的光环境参数指标。创新型地提出乘客满意度较高的照度值范围,以及通过控制实现节能的方式,归纳可协助乘客辨别方向的空间明亮感参数的应用场景,并将其适宜值转化为立面照度值,便于设计师使用。