基于静止无功发生器的双流制牵引供电系统控制策略

基于静止无功发生器的双流制牵引供电系统可用于交直流供电系统并存的供电区段,也能为多制式机车提供出厂试验,减少供电设备,提高效率,并解决以负序为主的电能质量问题。提出双流制供电系统的结构,根据负荷的运行工况分别研究2种运行方式的基本原理,构建负序补偿数学模型并推导静止无功发生器容量的计算式。基于瞬时无功理论,研究该方案中静止无功发生器的控制策略。搭建仿真模型,仿真结果表明在不同的负荷运行工况下,双流制供电系统既能为交流负荷和直流负荷提供运行功率,也能对公共连接点处的负序进行治理,验证了补偿方案的正确性与可行性。

轨道交通车辆段双流制牵引供电系统在交直流切换供电方式下的电磁场分析

[目的]交直流双流制牵引供电系统车辆段内股道分布密集,接触网距离较近,不同的供电制式会影响车辆段空间电磁场的分布,因此有必要对轨道交通车辆段双流制牵引供电系统在交直流切换供电方式下的电磁场进行分析。[方法]以重庆市郊铁路跳磴至江津线双福车辆段为依托,运用CDEGS软件构建了车辆段交直流双流制牵引供电系统仿真模型,分析了不同运行工况下车辆段空间电磁场强度分布特性。针对车辆段库内接触网的异常电压现象,综合评估了双流制牵引供电系统车辆段电磁场空间分布对接触网感应电压的影响程度,并提出相应的抑制措施。[结果及结论]交流供电制式和直流供电制式下,接触网空间电场均以带电导体为中心呈对称分布,但空间磁场不完全呈对称分布;带电导体数量越多,空间电场强度和磁场强度越大;交流供电制式下,周围导体的静电感应电压大小与导体间距和电压有关;电磁感应电压与电流成正比;采用直流供电制式时,各种工况下导体的静电感应电压均超出人体安全限值36 V。

双流制牵引供电系统再生制动能量利用的能量传输装置

为了解决双流制牵引供电系统存在的直流侧网压波动,再生制动能量不能高效利用等问题,提出了一种基于混合储能的双流制牵引供电系统能量传输装置。首先,该方案研究设计了双流制牵引供电系统能量传输装置的拓扑结构。然后,为了实现快速准确的控制,制定了一种包括能量管理层和变换器控制层的分层控制策略,根据系统内部能量流动关系,划分了3种工作模式与6种工况。最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台搭建了仿真模型,在各种工况下进行仿真模拟,结果均实现了补偿目标。

用“场-路”结合法分析多分裂式机车变压器运行特性

运行于双流制下的电气机车,其变压器在直流供电时用作电抗器,为此,在设计上可能要降低用作变压器的部分技术指标。应用"场-路"结合法分析了一台运行于双流制下的四分裂式变压器用作变压器时的有关特性,即在磁场分析的基础上计算变压器多个绕组的电感矩阵,并用求解电路的方法计算多个工况下的高压绕组各支路电流分配关系及短路阻抗。分析表明:短路阻抗亦与厂方设计值较接近;与单一供电制式下仅用作变压器时比较,单个低压绕组运行时与之耦合最紧;多个绕组电感矩阵计算的正确性由变压器用做电抗器时的电感实测值得到验证;密高压绕组支路的电流分配系数略小。

用“场—路”结合方法分析具有直流偏磁的机车变压器空载合闸

运行于双流制下的电气机车,直流供电时其变压器用作滤波,此时高压绕组支路并联开路,低压绕组串入直流回路.当机车从直流电网进入交流电网时,由于运行于直流电网时留下了剩磁,合闸到交流电网瞬间将出现较大的冲击电流.采用“场—路”结合的方法分析交流合闸过程,即在磁场分析基础上获得磁化曲线,并做分段线性化处理,据此计算磁路的微分(增量)磁导,进而计算电感,然后列写以磁链为变量的合闸过程的电路方程,再结合磁化曲线求解,得到交流合闸的“电流—时间”关系.结果表明,与单一交流制下运行的变压器相比,由于合闸瞬间铁芯中存在剩磁,这类变压器暂态过程的冲击电流较大,持续时间较长.