高速铁路牵引供电SCADA系统调度端数据仓库设计

针对我国高速铁路(HSR)牵引供电(TPS)SCADA调度端保存的海量数据,分析了传统数据库的特点及不足,提出利用数据仓库技术将操作型数据从日常事务处理(OLTP)系统应用环境中分离出来,构造分析决策型应用环境,提高牵引供电SCADA系统决策支持能力。设计了牵引供电SCADA系统数据仓库体系结构,以实现对牵引供电SCADA设备故障进行深入分析,为对保护动作进行评判及事故预测提供依据。根据挖掘主题,对牵引供电SCADA调度端数据仓库给出了详细的设计(包括事实表、公共维表和私有维表设计),并对数据仓库的实施作了阐述。

我国高速铁路牵引供电SCADA系统的分析与探讨

牵引供电系统是高速铁路运输的核心和关键,而SCADA系统作为牵引供电系统的一个重要组成部分,是提高供电可靠性及供电质量的重要保证。系统地分析总结了我国当前高速铁路SCADA系统应用的不足之处,并就不足之处提出了相应的改进建议,供同行参考。

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。

基于改进纵横交叉算法的高速铁路牵引供电动态潮流计算

传统高速铁路牵引供电动态潮流计算方法标准差值偏移较大。本文提出基于改进纵横交叉算法的高速铁路牵引供电动态潮流计算。首先对牵引供电装置输出特性进行提取,随后对高速铁路牵引供电进行建模,基于高速铁路牵引供电建模,以列车牵引计算结果及行车计划为输入。最后基于改进纵横交叉算法对高速铁路牵引供电系统求解,实现高速铁路牵引供电动态潮流计算,实验结果表明该研究方法计算结果标准差值偏移量更小。

高速铁路牵引供电接触网雷电防护研究

高速铁路的修建,对于我国落实区域协调发展战略具有重要意义。伴随着高速铁路网的逐步铺开,建设环境也是愈发复杂,对高速铁路的供电能力与稳定运行的能力也有了较高要求。其中,牵引供电系统在高速铁路供电系统中居于关键地位。增强牵引供电接触网的防雷能力,则能保证牵引供电系统稳定运转,对于高速铁路的运转具有重要意义。本文概述了高速铁路牵引供电接触网雷电防护的背景,以及防护工作的要点,随后探索了雷电防护的具体措施。

高速铁路牵引供电系统雷电灾害风险评估及预警

高速铁路牵引供电系统极易受雷电等极端灾害天气的影响,雷击可导致牵引供电设备损坏、接触网停电、高铁停运,由此引发巨大的财产损失。本文借鉴风险评估思想,分析影响牵引供电系统雷击风险的组成因素,建立高速铁路牵引供电系统雷电灾害风险评估模型。同时,结合气象部门的雷电预警信息,实现对牵引供电系统雷击灾害的提前预警。对合蚌高铁北城牵引供电所及其供电臂的分析表明:该方法可对牵引供电系统遭受雷击损害的风险程度进行定量评估,确定具有高度雷击损害风险的系统和设备,从而为牵引供电系统的差异化防雷技术提供参考。

中国高速铁路牵引供电关键技术

本文结合中国高铁建设和运营的经验,从高速铁路牵引供电不同层面,系统地介绍了高铁牵引供电系统的一系列关键技术。同时,就目前牵引供电系统的发展现状,展望了新型供电技术、主动运营维护、节能与效能提升、检测监测等新技术,可为中国高铁牵引供电技术的发展与应用提供指导。

模糊Petri网在高速铁路牵引供电系统故障诊断中的应用

指出在高速铁路牵引供电系统故障诊断中应计及所获取的保护和开关动作信息的不确信性和模糊性,基于此,将模糊Petri网(fuzzy Petri net,FPN)应用于牵引供电系统的故障诊断。考虑到牵引供电系统保护的特殊性,进行了第2次推理;针对越区供电时馈线远后备保护覆盖元件多的特点,增加了推理条件以保证推理的正确性;根据供电臂故障特征,给出了供电臂故障区间判别规则。算例分析结果表明,牵引供电系统的模糊Petri网故障诊断方法简洁、推理直观,能够在不确定或信息缺失的情况下,提高故障区域判断的确信性。

高速铁路牵引供电系统负序概率模型

为了研究高速动车组作为大功率单相非线性负荷引起的电力系统三相电流不平衡问题,通过对V/v接线牵引变压器负序电流的分析,引入随机过程,建立了牵引变电所负荷和负序电流概率模型。利用统计推断解析和模拟负序电流的概率分布,并进行了仿真分析,得出了V/v接线方式高速铁路牵引供电系统的负序电流与功率因数的影响关系和电流不平衡度的主要分布情况。结果表明,该牵引变电所负荷和负序电流概率模型,具有较强的适应性和适用性,能够比较真实地模拟高速铁路的运行特性和负序电流分布情况。

基于高速铁路典型车站牵引供电系统仿真模型的降低绝缘节两端电位差方案

以兰新二线高速铁路某车站及其邻接区间为例,采用节点电压方程法建立该车站及其邻接区间全并联AT牵引供电系统的仿真模型,仿真计算不同条件下列车在车站侧线通过或者发车时轨道电路绝缘节两端的电位差。仿真结果表明:当列车牵引电流减小至200A时,绝缘节两端的电位差可降至20V以下;当道砟漏泄电阻为100Ω·km且列车牵引电流达到500A时,绝缘节两端的电位差将超过60V的安全接触电压;在增加横向连接线后,当列车牵引电流不超过300A时,绝缘节两端的电位差可降低至20V以下。由此得出在现有条件下降低绝缘节两端电位差的解决方案:列车牵引电流应控制在200A以内;合理增设横向连接线。为从根源上避免拉弧引发的绝缘节烧损现象,提出在车站侧线回流切断点处增加回流匹配器的方案,使其连接绝缘节两端的扼流变压器,从而形成等电位,同时可有效隔离轨道电路信号。

高速铁路牵引供电系统安全风险评估研究综述

为降低高速铁路牵引供电系统安全风险整体水平,实现高速铁路全寿命周期内的安全可靠运行,对高速铁路牵引供电系统安全风险评估研究进行了综述分析.将牵引供电系统风险因素的来源归纳为设备性能衰退、服役环境和人为维修活动3方面进行论述,总结了国内外电力系统和牵引供电系统风险评估的研究现状.在高速铁路快速发展的背景下,分析提出了牵引供电系统安全风险评估面临的数据信息不完备性与不确定性、服役环境复杂性、故障诊断与维修模式不足等问题与挑战.在此基础上对高速铁路牵引供电系统风险评估研究方向进行展望,未来应重点研究数据获取、评估模型、风险融合和风险应用4个方面内容.

高速铁路牵引供电系统健康管理及故障预警体系研究

牵引供电系统故障将造成列车停运,目前的检修管理模式不能适应高速铁路对牵引供电系统可靠性的要求,为此,需建立高速铁路牵引供电系统健康管理和故障预警系统。通过对牵引供电系统中多元信息的监控,利用灰色聚类和模糊综合评价实时评价设备和系统的健康状态,利用系统信息的关联和早期故障微弱特征的提取实现对牵引供电系统潜隐故障和早期故障的预警。在系统健康状态评价的基础上,综合考虑维修成本和系统可靠性对维修策略进行优化。应用健康管理和故障预警系统,可有效提高高速铁路牵引供电系统运行的可靠性,减少事故概率,降低维修成本,为高速列车的安全正点运行提供良好的动力保障。

一种基于牛顿法的交流高速铁路牵引供电潮流计算方法的研究

在采用AT供电方式的交流高速铁路系统中,当有列车快速通过相邻的两个AT时,分析牵引网的电压是非常困难的。在此背景下,探讨了一种在AT(autotransformer)供电方式下,高速铁路牵引供电系统潮流计算的新方法,并在该算法的基础上提出了一种基于牛顿法的改进迭代求解方法。仿真结果说明,改进算法能够达到原算法相同的计算结果,且改进算法具有更快的收敛速度,利用改进后的算法可以正确计算出列车运行时的牵引网电压分布。该改进的计算方法可望在高速铁路牵引供电系统仿真中得到应用。

高速铁路牵引供电系统动态模拟综合实验系统的设计与实现

针对我国轨道交通电气化专业实验教学仪器较为缺乏的现状,在详细研究高速铁路牵引供电系统之后,对高速铁路的牵引变电所、接触网、高速列车、综合接地系统及其远动监控系统进行了物理建模。开发出一套从电气量和物理量比例缩小的高速铁路牵引供电动态模拟系统,实现高速铁路接触网结构,牵引变电所供能、电力机车运行等功能的综合模拟。可通过远动模块实时监测与控制变电所以及机车模块的运行状态,真实地反映了高速铁路牵引供电系统的实际工作状况,为从业人员和相关院校提供了一套适用于培训与教学的综合实验系统。

我国高速铁路牵引供电发展的若干关键技术问题

在电力电子技术迅速发展与普及应用的背景下,本文借鉴德国模式,提出一种取电于公用电网而又相对独立的牵引供电系统。它能彻底解决电能质量问题,并完全取消电分相。结合现实,本文提出最小补偿容量的同相供电方案,建议研究三相接入电力系统的平衡接线变压器,一方面便于今后同相(无分相)改造,另一方面亦能与单相变电所实现同相供电。本文在对国内外现行AT供电模式的分析和借鉴的基础上,建议建立我国新的AT供电模式。

高速铁路牵引供电故障的应急抢修

通过分析和研究高速铁路牵引供电系统的运行特点,阐述故障抢修的基本原则。利用系统冗余设计,提出常见的牵引供电设备故障快速抢通的技术措施,以及加强高速铁路故障抢修工作,科学配置牵引供电故障抢修资源等方面的建议。

高速铁路智能牵引供电系统的快速自愈重构技术研究

为了深化研究高速铁路智能牵引供电的快速自愈重构技术,通过分析目前牵引供电系统的自愈重构技术特点,结合接触网电分段功能,提出以接触网供电分段为单元的自愈重构模式,找出自愈重构的薄弱环节为接触网开关,其在带负荷操作、倒闸时间及服役状态等方面难以适应智能牵引供电发展要求。快速自愈重构技术以供电分段单元重构模式为基础,接触网开关分阶段升级为户外27.5 kV真空断路器,供电调度端按最小停电单元对接触网故障进行直控操作。

《高速铁路电力牵引供电工程施工技术指南》的技术创新

《高速铁路设计规范》及其他相关标准的实施、国内外高铁电力牵引供电工程施工经验教训等均影响到《高速铁路电力牵引供电工程施工技术指南》的制定,对《高速铁路电力牵引供电工程施工技术指南》技术创新的主要领域、主要做法和成功经验,该标准中重要条文制定的依据、思路、方法、背景、相关要求,使用该标准时的注意事项,该标准与原《客运专线铁路电力牵引供电工程施工技术指南》的主要不同点,如精密工程测量技术、接触线平直度、承力索中心锚结绳安装曲线等予以解释说明。

高速铁路牵引供电电压在线监测方法研究

传统监测方法在监测高速铁路牵引供电电压时,误差较大,与实际值不符。为解决上述问题,研究了一种新的高速铁路牵引供电电压在线监测方法,在高速铁路牵引供电网为空载状态下,利用两条导线测量高速铁路牵引供电电压,结合交流电流有效值i和测量电阻R,求出电压有效值U;通过三表法记录电压滤波,使用MATLAB算法对录波电压进行傅里叶分解,实现供电电压在线分析;采取信号发生器和雷击浪涌发生器在CVT和分压器中施加不同的电压信号,得到供电电压实际值,比较两组测量结果,判断监测到的电压值是否准确。为验证监测效果,设计对比实验,实验结果表明,监测结果与实际值误差小于0.01%。说明监测方法具有较高准确率。

高速铁路常用供电方式的牵引回流研究

分析高速铁路牵引电流沿钢轨的分布规律,是研究牵引回流对通信信号设备干扰的基础,同时也为利用牵引回流进行断轨检测提供参考数据。针对高速铁路常用的带回流线的直接供电方式和AT供电方式,通过对牵引回路建立数学模型和仿真计算,得到了牵引回流的计算公式及其分布规律,可为解决由牵引回流引出的问题提供参考。