基于广义S变换能量相对熵的小电流接地系统故障区段定位方法

小电流接地系统发生单相接地故障后,系统中产生特征较为丰富的电气暂态量。针对健全区段两端的暂态零序电流相似度高,而故障区段两端暂态零序电流差异较大的特点,提出一种基于暂态零序电流的广义S变换能量相对熵的故障区段定位方法。首先,以暂态零序电流作为故障特征量,根据零序电流突变量确定各检测装置上传数据的起始时刻。然后,对馈线上各装置上传的暂态零序电流进行广义S变换,得到其时频矩阵。最后,利用能量相对熵表征各区段两端信号的差异,通过计算比较,确定熵值最大的区段为故障区段。该区段定位方法适用于不同故障点位置、不同故障角、不同过渡电阻情形下的故障定位,仿真结果验证了所提方法的有效性。

地面自动过分相中开关切换的瞬态过程研究

针对在铁路分相区实测的机车过分相时的过电压波形,研究了分相区接触网的等效电气参数和数学模型。通过理论分析指出,采用电子开关实现地面自动过分相,实现机车带载(不分闸)过分相的同时,也可避免过电压的产生。对机车处于中性区时地面开关分闸的截流过电压和地面开关合闸的合闸过电压进行了理论分析,仿真验证了分相区的开关切换产生的过电压及理论分析有效。

采用级联H桥多电平变流器的地面过电分相系统

为彻底消除牵引供电系统中电分相对电力机车及牵引供电系统的不利影响,在无断电过电分相方案的基础上,提出采用级联H桥多电平变流器的地面过电分相系统。该系统利用功率前馈直接功率控制(DPC)算法,实现电力机车所需功率在接触网供电臂与中性段之间的可控切换;利用二阶广义积分器—锁相环重构电压信号的方法,实现列车运行于中性段时相邻两接触网供电臂间供电电压和相位的柔性切换。基于Matlab/Simulink软件建立级联H桥多电平变流器的地面过电分相系统仿真平台,模拟列车满功率牵引通过该系统的过程,结果表明该系统可以实现列车带载通过电分相,并且对牵引供电系统和电力机车均无冲击。

列车带载过分相下车体过电压仿真研究

在列车供电分相的优化中,动车组带载过分相(地面开关式自动电分相)时真空负荷开关的切换造成车体产生不稳定的暂态过电压现象,严重影响列车的安全运行。针对上述问题,首先分析了列车过中性段时的车体过电压产生机理;然后,在MATLAB/Simulink平台上搭建了列车带载过分相时的车-网耦合等效电路模型,电路引入Habedank黑盒电弧模型以模拟真空负荷开关切换产生的电弧;通过理论和仿真分析得到并对比了负荷开关分合闸下车体电压的波形及切换相位角对过电压的影响规律;最后从动车组车体和电分相优化的角度提出了车体过电压的具体抑制措施,经过对大量仿真波形的分析表明上述的抑制措施能有效解决车体暂态过电压问题,对列车的安全运行有一定指导意义。

地面控制自动过分相系统技术的应用研究与测试分析——实施于青藏铁路西宁至格尔木电气化工程

概要介绍青藏铁路西宁至格尔木段电气化工程采用的地面控制自动过分相技术及创新特点;重点进行了该系统电气暂态过程影响的理论研究,并且运用PSCAD和MATLAB软件建模,分别进行了地面控制装置、机车逻辑控制、主变流器、辅助变流器等应用的模拟仿真研究;对现场试验测试获取的波形、数据进行科学分析,得出相应的符合实际的结论。该系统技术、装置及HXD1C交流传动机车兼容技术,满足青藏铁路高海拔环境的应用条件,保障了列车的安全可靠运行。

地面自动过分相系统列车位置检测及智能复原技术

通过地面自动过分相系统与车载自动过分相系统差异性分析,提出地面自动过分相系统配置、冗余设置、智能复原技术,详细介绍了冗余配置点功能及智能复原关键技术。

一种新型地面开关过分相技术的系统方案研究

首先阐述了电气化铁路过分相的来由,简要介绍了地面开关过分相技术优势。在满足安全性、可靠性、可用性、可维护性等设计原则的基础上,分析并阐述了一种新型地面开关过分相技术的列车位置检测(计轴信号)、逻辑控制、开关执行、继电保护等4个核心子系统的技术设计方案,以及中性段长度的计算过程和方法。该新型地面开关过分相技术完全适应中国电气化铁路,解决了接触网中性区快速带电,列车持续保持动力的难题,有效提高列车运行速度,提升运营效率、节约旅行时间;同时也解决了在长大坡道或重载线路上采用传统过分相方案可能造成列车非正常停车或滑坡问题,具备推广使用条件。

高速、高坡、重载电气化铁路地面控制自动过分相工程设计的应用研究

建议对地面控制自动过分相术语进行规范;为创新归纳工程设计的诸多内容,针对工程项目开展应用研究,梳理规范工程设计中各专业的分工和相关专业的配套接口设计原则、方法、内容;创新采用分相所箱体结构、八跨式或"N+n"的双断口绝缘锚段关节式电分相、系统供电远动通道接口及远动监控技术、土建工程设计要点;以及机车兼容配套等预算费用编列等问题;创新应用研究取得了青藏铁路西格复线、神朔铁路等多处地面控制自动过分相系统成功应用实例,得出创新应用研究先进科学可行的结论。

组合式虚拟同相柔性供电装置的直接功率控制

虚拟同相柔性供电装置能够避免列车通过电分相时引发的速度损失以及因动态过程而产生的电压和电流冲击等暂态过程,因此具有重要的工程应用价值。以国家十三五重点研发计划—轨道交通高能效牵引供电与传动关键技术项目拟采用的组合式虚拟同相柔性供电装置为研究对象,分析该组合装置供电的中性段与牵引供电臂进行功率柔性切换的基本原理,建立数学模型,基于传统直接功率控制算法,提出一种适用于该组合装置的直接功率控制算法。该算法能够实现对组合式虚拟同相柔性供电装置的功率控制,实现负载功率在中性段与牵引供电臂之间的柔性切换,避免车网分离时拉弧现象的产生。Matlab/Simulink仿真结果验证了此控制算法的有效性和可行性。

电力机车地面控制自动过分相兼容技术应用研究

介绍地面控制自动过分相原理,分析电力机车通过该系统时的暂态响应,并以HXD3型机车为例分析控制逻辑,总结归纳交流机车兼容技术方案。同时对此项技术应用后的经济效益和社会效益进行分析。

大秦线车载自动过分相系统的研制与应用

主要分析了针对大秦线开行重载组合列车而开发研制的大秦线车载自动过分相系统的组成及其原理,介绍了系统的主要控制功能。经现场使用证实,大秦线车载自动过分相系统保证了2万t组合列车自动通过分相区,系统运行安全可靠。

采用车地融合方式开展列控过分相计算研究

从张吉怀铁路引入怀化枢纽的实际情况出发,针对联调联试过程中对枢纽动态测试的实际场景,分析不同车型、不同车载在各场景下的过分相数据,相对于传统的仅考虑地面参数进行列控过分相模拟计算方法,提出车地融合方式列控过分相的新计算思路和计算方法,并提出关键参数的计算公式,旨在对后续项目的工程设计提供必要的借鉴。

车载自动过分相系统地感器的埋点方式

针对广深线和湘黔线车载自动过分相系统地感器的现状 ,分析了它们的设置特点 ,对电气化线路上采用何种地感器埋点方式提出了改进建议。改进后的地感器可适用低于 30 0 km/ h速度范围内的客货列车的自动过分相控制需要。

交流传动列车地面自动过分相控制策略

地面自动过分相技术已成为提升高速、提高重载铁路运输效率和能力的有效手段,如何发挥地面自动过分相技术优势列车采取的过分相控制策略是关键。文章在分析机械开关地面自动过分相过程中的列车控制过程及问题的基础上,提出了一种匹配适应性较优的列车控制策略,重点阐述了四象限的失电检测算法、逆变器的直流电压控制算法、整体控制逻辑与保护策略等。通过电子开关地面自动过分相机车适应性试验,验证了该控制策略的有效性,实现了列车带电过分相,辅助系统不断电,牵引力和速度基本无损失,并且在分区所无感知过分相。

一种基于电压电流信息检测列车位置的地面带电过分相系统

过分相是困扰电气化铁路供电的一大难题,本文提出一种地面带电自动过分相系统,通过牵引网的电压电流量检测获得受电弓的位置,进而控制电子开关的动作。本文介绍了该系统智能分相器的电路结构、开关时序、受电弓位置检测原理和电子开关的切换控制逻辑。

相分段自动转换装置

介绍了地面自动过分相转换装置的原理、主要设备、硬件、软件和应用情况,以及在提高既有线路通过能力、行车速度带来的经济效益和社会效益,并提出本装置改进的方案。

计轴装置在新型地面自动过分相系统中的应用

列车运行位置检测是地面自动过分相系统的关键技术,为满足高可靠性、高可用性、高安全性和高智能化的应用需求,设计了基于计轴装置的列车位置检测方案,并进行了工程验证。现场长期运行结果证明:计轴装置与新型地面自动过分相系统中其他设备匹配良好,工作稳定可靠.符合设计预期。

神朔铁路地面自动过分相系统中性区设计优化

中性区是地面自动过分相系统的重要组成部分,设置是否合理将直接影响行车安全和运营效率。本文基于地面自动过分相的工作原理及系统构成,探讨了适用于地面自动过分相的中性区设计原则,分析了神朔铁路中性区设置现状及存在的主要问题,对中性区设计优化进行了研究,提出了中部机车双重安全检测方案,优化了过分相控制逻辑,显著缩短各种复杂编组列车对于中性区长度的要求,并简化了中性区结构形式,可有效降低系统故障对线路运能的影响,同时有利于系统小型化和简统化发展。

重载铁路电子开关自动过分相应用技术研究

针对重载电气化铁路机车车载断电自动过分相时的速度损失等问题,通过对现有自动过分相技术进行对比分析,提出一种基于高压晶闸管阀组的高性价比地面自动过分相装置,介绍了其系统构成、工作原理及关键技术,并通过现场工程化应用验证了方案的可行性。

电力电子化高速铁路自动过分相技术

随着电气化铁路的高速发展,电力机车的速度要求越来越高,减少电力机车在过电分相时速度损失成为了电气化铁路发展的必要条件,本文给出了一种在柱上式过分相原理的基础上,利用电力电子器件代替真空短路开关的方法,利用Matlab仿真,利用IGBT器件组成电力电子开关,搭建电力机车过分相等效电路,理论上实现了列车在过电分相时开关快速动作,减小了过分相时产生的过电压过电流现象,延长了柱上式开关的使用寿命。并做到了在开关动作的暂态过程中电流电压波形在五个周期内达到稳定,保证机车的安全稳定运行。