基于q轴电流补偿的牵引电机拍频抑制方法研究

以实现电力牵引变流器轻量化为目标,开展了中间直流环节无LC谐振电路时牵引电机拍频抑制方法的研究。首先分析了牵引变流器中间直流环节电压存在的2倍频脉动特性,以及该脉动电压量对同步旋转d-q坐标系电机电流的影响规律;在此基础上,研究了一种基于q轴电流进行补偿的牵引电机拍频抑制方法;最后在半实物仿真平台上对该拍频抑制方法进行了测试验证。结果表明,该拍频抑制方法可以有效降低牵引变流器中间直流环节无LC谐振电路情况下2倍频脉动电压量引起的转矩脉动和电流低频谐波,从而达到抑制电机拍频现象的目的。

模拟短路试验核对变电所保护极性的方法探讨

近几年,因保护回路接线错误造成保护拒动、误动的事件频发。通过实际案例,从理论、实际多角度分析故障发生的原因,提出一种新型短路试验方法,并应用于实际验证其可靠性,以期为变配电设备运维、新线开通提供参考。

轨道交通主变电所装配式方案研究

近几年,轨道交通的建设迅猛发展,但受土地资源等因素制约,其主变电所往往位于城区,模块化装配式技术的应用显得尤为重要。通过对一次设备运输单元的划分及预制式电缆终端的选择,简化现场对接及接线工作量,实现一次设备“即插即用”;通过采用统一设备基础、统一基础尺寸模数,采用标准化定型钢模浇制混凝土,提高工艺水平,推进现场机械化施工及电气安装,减少劳动力投入,降低现场安全风险,提高工程质量,为未来轨道交通主变电所的建设、运行提供借鉴和参考。

能量调度装置在电气化铁路中的应用及分析

双碳目标下,实现电气化铁路节能减排和绿色发展至关重要,回收利用列车的再生制动能量是节能降耗的重要手段。根据牵引变电所的能量调度原理,建立含能量调度装置(energy dispatching equipment,EDE)的牵引供电系统数学模型,分析不同工况下能量调度装置在铁路牵引供电系统的调度策略。通过示例分析,基于能量调度装置的调度策略能有效降低牵引变压器的容量,减少运营商的需量电费和计量电费,降低运营商成本,提高能量利用率。

电厂内部铁路系统的能耗分析与节能优化研究

本文以某电厂内部铁路系统为例,分析其运行能耗特性,并提出节能优化措施。首先建立了电厂内部铁路系统运行能耗的计算模型,并根据数据分析了能耗状况,其次对这些环节进行了节能优化研究,提出了包括采用更高效的装卸设备、提高运行效率、减少无效运输路程等多项节能优化措施。最后通过对比分析优化前后的能耗数据,验证了节能措施的效果,节能比例明显。研究结果不仅可以指导该电厂的节能环保工作,同时对其他具有类似内部铁路系统的电厂具有参考借鉴意义,有助于推进电厂及全社会的低碳发展。

电气化铁路变电所用变压器新旧标准差异分析

TB/T 2887—2022《电气化铁路变电所用变压器》于2022年1月19日经国家铁路局批准发布,2022年8月1日正式实施。新标准合并修订TB/T 2886—1998和TB/T 2887—1998。本文重点对新标准在变压器产品性能参数、试验方法、检验规则等方面的主要技术修订内容进行整理分析,为电气化铁路变电所用变压器的研发设计、生产制造及检测认证提供参考,引导用户正确使用新标准。

高速铁路牵引供电接触网雷电防护策略分析

在高速铁路网络快速发展的背景下,牵引供电系统是否能够安全稳定地运行已经成为一个关键难题。尤其在雷电频发区域,雷电活动给铁路牵引供电系统带来的威胁更是不可忽视。当系统受到雷击时,不但造成重大经济损失,而且也会危害到旅客的安全。所以研究和实施行之有效的雷电防护措施对高速铁路网络可靠运行具有十分重要的意义。本课题研究目的是通过对高速铁路牵引供电接触网雷电防护要求进行分析,对现行防护措施进行评价,提出完善策略,加强系统雷电防护能力建设,确保铁路交通安全持续。

基于健康指数的直流断路器状态评估模型

[目的]直流断路器是地铁牵引供电系统的关键设备。为了通过采取合理的维保策略提高牵引供电系统可靠性,需准确评估直流断路器健康状态。[方法]采用健康指数表征设备整体健康状态,构建设备健康状态的综合评估模型。基于设备特征参数变化反映设备健康状态,合理选择评估指标建立设备运行状态多指标评估体系;结合层次法和熵权法改进各分项指标权重的计算方式,使得设备健康状态评估模型的建立更加合理;依据该评估模型计算设备健康指数,并建立基于历史健康数据的使用寿命模型来拟合设备健康指数的变化趋势,评估设备未来健康状态与预测设备剩余使用寿命;以某牵引变电站实际数据为例,对所提评估模型进行验证。[结果及结论]实例分析结果表明:该直流断路器状态评估模型具有一定的有效性与合理性,能够科学地对直流断路器健康状态与剩余使用寿命进行判断与预测。

高速铁路10 kV变配电所馈线保护方式优化研究

铁路10 kV变配电所地方进线电源一般为中性点不接地系统。高速铁路变配电所内的馈线、贯通线多为全电缆线路,发生单相接地故障后,馈线电缆零序保护不跳闸只报警,允许故障馈线带故障运行。然而,电力电缆的绝缘裕度比架空线路的绝缘裕度小得多,承受过电压的能力低,一旦发生单相接地故障,易引起永久性的绝缘击穿,进而发展成为相间故障,使故障范围扩大。本文提出高速铁路变配电所故障馈线小电流选线方法,可准确判断出发生电缆单相接地故障的馈线,避免故障扩大。对于高阻接地故障,提出了采用基于暂态量的综合选线方法,除比对故障和非故障线路的零序电流幅值和相位,还利用暂态无功功率方向进行准确选线。

智能牵引变电供电运维管理系统研究与应用

随着牵引供电技术的不断发展,对变电所的智能化要求逐渐提高,设备安全管理工作逐渐趋于无人化或少人化。通过研究智能牵引变电所中自动巡检、设备健康管理等关键技术,研发了智能牵引变电供电运维管理系统。该系统通过智能视频识别、专家系统、3D可视化等智能化应用,为智能牵引变电所集中监控和运维提供支撑,保障了牵引供电无人值守新模式下的安全可靠运行。

高速铁路智能牵引变电所技术研究

研究目的:高速铁路牵引供电系统智能化是高速铁路智能化的重要组成部分,而智能牵引变电所是牵引供电系统智能化的核心,又是牵引供电系统智能化发展的趋势。目前我国高速铁路牵引变电所智能化技术处于初步发展阶段,智能化技术水平不高,本文对牵引变电所一次设备智能化、广域保护、辅助监控等技术方案进行研究,为实现牵引变电所智能化提出系统方案。研究结论:(1)从六个方面总结了智能牵引变电所的技术特征,便于对智能牵引变电所更深刻的认识;(2)智能牵引变电所采用“三层两网”布局,结构更加简化和清晰;(3)一次设备的智能化方案,建议新建设备采用集成化一体设备,改造设备采用外挂分离式设备;(4)采用网络化的广域保护实现了牵引网故障区段的隔离和供电臂的自愈重组,实现所间智能化控制;(5)本文研究内容可为牵引变电所的智能化提供技术参考。

基于知识和数据的牵引变压器状态评估系统

为提高牵引供电关键设备态检修能力,设计了一套适用于铁路的牵引变压器服役健康管理系统。利用MATLAB在科学计算方面和C#在系统界面开发方面的优势进行互补。采用Mysql数据库和云服务器建立数据基本台账,以牵引变电所内变压器历史试验数据为驱动,构建了主变压器机理和经验的状态评估模型。机理模型采用主观层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)-熵权法确定主客观权重,选择云模型确定各指标的隶属度,最后进行模糊运算得到合适评语。选择主成分分析法-鲸鱼优化算法-支持向量机(principal component analysis-whale optimization algorithm-support vector machines,PCA-WOA-SVM)联合分类评估,利用合成少数过采样技术(synthetic minority over-sampling technique,SMOTE)对数据集过采样以平衡样本的完整性。结果表明,数据集均衡化后识别准确率为96.67%,比处理前提高5%。经验证,分级联合评估为牵引变压器开展状态评估与检修策略制定提供新思路,体现了该模型及系统的可靠性和准确性。

地铁车辆小型电器设备加速试验在线测试系统

为了满足地铁车辆使用的小型电器设备在加速试验过程中的在线电性能参数测试的需求,通过对传统的小型电器设备在线测试电源、测试设备及数据处理系统进行改进,提出了一种基于加速试验的地铁车辆小型电器设备在线测试系统。针对地铁车辆小型电器设备对电源系统的特殊要求提出了具有交直流转换、电压可调、大功率、高精度的电源设计方案。同时设计了信号采集、传输的测试电路及可存储、处理数据的软件平台,并应用于实际的加速试验中证明该测试系统是可行的。这种应用于加速试验的地铁车辆小型电器设备在线测试系统可实时检测小型电器设备的吸合时间、接触电阻等数据,为小型电器设备的维修维护提供重要的参考数据。

牵引变电所墙壁渗水检测方法研究与实现

针对牵引变电所墙壁渗水易影响列车的正常运营,且人工检查效率较低的问题,研究墙壁渗水检测方法。该方法基于改进的MobileNetV2网络和DeeplabV3网络相结合的模型进行设计,采用边缘计算和5G移动通信技术进行边缘化部署,实现了对牵引变电所墙壁渗水区域的精确分割,降低了模型的参数量,提升了模型的精确度,PA(Pixel Accuracy)和MIoU(Mean Intersection over Union)指标分别达到98.82%和95.32%;部署方案便捷,适用范围广,在2 T算力下,单帧执行时间仅为40 ms。

变电设备检修试验中的问题与对策分析

为了更好地促进我国电力系统健康可持续发展,在进行变电站设备维修试验的过程中,必须采取科学有效的措施和方法解决变电站设备维修试验中存在的问题和不足,通过对这些问题和不足进行详细分析解决问题,不断改进变电站设备维修试验,提高变电站系统的正常运行,为电力系统的正常运行创造更好的基础。

基于自抗扰解耦的电力电子牵引变压器整流级直接功率控制

【目的】为改善电力电子牵引变压器(PETT)整流级在传统dq电流解耦双闭环控制下抗干扰能力差、对参数变化敏感、谐波含量高等问题。【方法】通过对直接功率控制(DPC)的解耦方式进行改进,提出了一种无需系统角频率和电感参数基于自抗扰控制(ADRC)的功率解耦控制器。最后,在Matlab/Simulink中搭建模型进行不同工况的仿真分析。【结果】仿真结果表明新型控制策略较传统控制策略网侧电流THD值减少5.38%,等效电感突变时电压跌落值减少48 V,电压频率偏移时电压跌落值减少14 V,新型控制策略在负载突变和负载不平衡工况下具有较好的平衡控制效果。【结论】该控制器通过解耦实现了有功功率和无功功率精确且独立的控制。仿真结果验证了所提控制策略的合理性与有效性。

高速铁路牵引变电所亭地网回流动态验收标准的修改方案研究

本文介绍了现行的高速铁路牵引所回流指标,介绍了高速铁路牵引供电回流系统的组成,计算了牵引供电回流各支路的分流系数,分析了影响回流分配的各种因素。结合直接供电加回流和AT供电方式的地回流特征与差异,指出根据方差偏离均值的程度进行地回流指标判定和质量分级标准存在的缺陷。最后,综合全路高速铁路牵引供电接地系统和地网回流的情况,提出高速铁路牵引变电所地网回流动态验收标准的修改方案建议。

基于风力发电的配电网侧储能容量优化设计

本文主要解决风力发电中配电网侧储能容量存在的问题,提高风力发电配电网的稳定性。阐述储能设备对风电系统影响集中在减少电网扩容频率、减少电能损耗、减少常规备用电容方面,面对传统风力发电配电网侧储能容量小、工作状态不稳定等问题,通过采用高性能电容与储能电池、选择合适的电路接入方式、储能设备成本的优化,可以有效缓解风电系统不稳定问题,能提高风力发电的效率,提高风力发电系统的稳定性。

基于检测结果的27.5kV交流无间隙金属氧化物避雷器质量提升措施

针对近几年委托检测的电气化铁道供电用27.5 kV交流无间隙金属氧化物避雷器检测结果,统计检测结果为不合格的试验项目。分析密封试验、弯曲负荷试验、2 ms方波电流冲击耐受试验、电阻片4/10大电流冲击耐受试验等试验项目检测结果为不合格的原因,提出27.5kV避雷器质量提升措施。

城市轨道交通牵引变电所在线监测方案研究

随着城市轨道交通网络化发展,供电系统的设备运维面临巨大挑战,因此通过引入在线监测系统对变电所一次设备运行状态进行实时监测。轨道交通在线监测系统主要从中央级在线监测系统、站级管理系统、所内机器人巡检及软件框架等方面进行系统性设计,利用智能传感装置、机器人、大数据等技术进行供电系统智慧化建设,以全面提升运维检修效率,改善设备监测能力及设备管控方式,使系统运行更加稳定、更加安全。