基于分层控制策略的牵引供电系统谐波阻抗测试装置

提出一种单相级联H桥结构的牵引供电系统谐波阻抗测试装置,采用干预式法向牵引网中注入频率和幅值可控的谐波电流以测量谐波阻抗。建立了测试装置与牵引供电系统之间的功率潮流关系,分析了其工作原理。控制系统采用分层控制策略:顶层功率控制用于从牵引供电系统中吸收有功平衡自身损耗;二层谐波控制用于产生谐波电流;三层均压控制用于均衡各H桥变流器电容电压。对控制策略进行了理论分析和仿真研究,最后在小功率实验平台上进行实验验证,结果表明应用该测试装置能够准确测量系统谐波阻抗。

牵引变电所地回流影响因素仿真分析

研究目的:电气化铁路牵引网是一个单相含地不平衡网络,正常运行时就存在地中电流。变电所地回流过大说明牵引网回流不畅,电流不得不从钢轨漏泄至大地并从大地经变电所接地网返回变压器。变电所地回流过大,接地网存在过热烧损危险,还会使接地网及沿线钢轨电位过高,跨步电压增大,并对轨旁信号设备的运行安全产生威胁。本文使用开发的仿真软件,对直供牵引网地回流进行计算,并对比和分析牵引网不同结构和参数对地回流大小的影响。研究结论:(1)牵引网回流网络与大地回流的阻抗关系是影响牵引变电所地回流大小的主要因素,减小回流网络的阻抗、增大地回路的阻抗以及减小电流漏泄至大地的路径都有利于减小地回流;(2)对于没有架设回流线的牵引网,增设回流线是减小地回流的有效措施;(3)解决地回流过大问题,要让列车泄向钢轨的电流有通畅的路径返回变电所,避免断路和过长的迂回路径;(4)本研究结果可为牵引变电所地回流的分析以及预防治理地回流过大提供参考。

基于多负荷端口戴维南等效的电气化铁路牵引网潮流算法

在电气化铁路牵引网的节点电压方程组中,所有的节点电压都是待求的未知量。牵引网中通常有大量的横向并联元件和附加导线,这会使方程组的规模变得非常大,耗费较多的计算时间。该文以交流电气化铁路为例,基于多端口戴维南等效的方法,分别设计了一端口和多端口的潮流算法,降低了迭代方程组的维数,缩短了计算时间,提高了计算效率。通过算例进行了验证,对迭代过程中列车电压的变化和多解现象进行了讨论。

电气化铁路接触网载流量计算方法

接触网载流量是电气化铁路的基础设计参数。传统方法计算接触网载流量时,只考虑接触网各导线自阻抗和导线间互阻抗对电流分配系数的影响。本文基于牵引网多导体传输线数学模型,给出了考虑回流电路影响时的接触网载流量计算方法,结合带回流线的直接供电方式牵引网和AT牵引网实例,对接触网载流量及各导线的载流利用率进行了计算。结果表明,当牵引网中存在距离接触网较近的回流导体时,传统方法计算出的导线电流分配系数存在明显误差。

电气化铁路牵引网节点方程组数值解法比较

电气化铁路牵引网是一个复杂的单相含地不平衡网络,其潮流计算方法不同于三相电力系统。常用的网络描述方法是节点分析法,将列车视为功率源,迭代求解非线性的节点方程组。目前应用最广泛的算法是Picard迭代法,但如果计算中设置的负荷过重,计算可能不收敛。对于Picard迭代法不收敛是否意味着潮流无解,目前还没有文献讨论。通过算例,比较了Picard迭代法、NewtonRaphson迭代法和Levenberg-Marquardt法的收敛特性,探讨了算法收敛性和潮流可解性的关系,并讨论了Picard迭代法的迭代次数、迭代过程中列车电压的变化以及初值的影响。