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考虑长大坡道自牵引过分相与应急自走行的车载储能优化配置
1
作者 李密 戴朝华 +2 位作者 张钟保 陈维荣 李燕 《铁道学报》 北大核心 2025年第2期64-73,共10页
面对铁路运行气候环境恶劣、电网薄弱的问题,具备自牵引能力的双源动力动车组受到高度关注。然而,现有车载储能系统配置研究无法满足长大坡道自牵引过分相与应急自走行等特殊需求,为此,结合极端气候环境和活跃的地理地质条件下车载储能... 面对铁路运行气候环境恶劣、电网薄弱的问题,具备自牵引能力的双源动力动车组受到高度关注。然而,现有车载储能系统配置研究无法满足长大坡道自牵引过分相与应急自走行等特殊需求,为此,结合极端气候环境和活跃的地理地质条件下车载储能多场景应用需求,提出动车组多场景应用运行策略及适配的储能系统优化配置方法。首先,提出自牵引过分相运行策略及应急自走行节能运行策略,建立过分相自牵引与应急自走行最小能耗计算模型,分析储能容量对负荷削峰率、制动能量利用率、自牵引过分相能力以及应急自走行能力等多场景参数的交互影响机制;其次,以过分相能耗、应急自走行能耗、体积/质量为约束条件,以制动能量回收率、牵引功率波动率、车载储能系统全寿命运营周期经济效益为优化目标,构建多场景储能系统配置的多目标、多约束优化模型;最后,以某典型路段为例进行算例分析,结果表明,优化配置方案能满足动车组应急自走行与过分相自牵引供电能力,20 a投资收益率327.6%,制动能量回收率56.68%,减小波动率30.54%,减少总能耗16.84%。 展开更多
关键词 长大坡道 车载储能配置 制动能量回收 应急自走行 自牵引过分相
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可靠性设计与分析技术在自动过分相产品中的应用
2
作者 都丽娟 王国锋 《铁路通信信号工程技术》 2025年第3期104-110,共7页
以自动过分相产品为研究对象,基于产品结构和功能,从定量和定性方面开展可靠性研究。在定量方面通过建立可靠性模型,进行可靠性分配和预计,给出可靠性预计结果,在定性方面通过潜在失效模式及后果分析以及建立产品故障树,提出改进措施,... 以自动过分相产品为研究对象,基于产品结构和功能,从定量和定性方面开展可靠性研究。在定量方面通过建立可靠性模型,进行可靠性分配和预计,给出可靠性预计结果,在定性方面通过潜在失效模式及后果分析以及建立产品故障树,提出改进措施,结合现场故障数据收集和可靠性统计结果,对产品持续改进,并进行可靠性管理的研究,提升产品整体可靠性水平。 展开更多
关键词 自动过分相 可靠性设计与分析 可靠性管理
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电气化铁路柔性不断电过分相与电能质量治理方案 被引量:1
3
作者 曹恩凡 张保磊 +5 位作者 张赟 郑抄抄 姚春喜 张珂 梁惠军 池大维 《电气化铁道》 2024年第3期27-34,共8页
针对电气化铁路存在的列车断电过分相和电能质量问题,提出一种电气化铁路列车不断电过分相与电能质量治理方案。通过在牵引变电所加装不断电过分相系统,实现不断电过分相与电能质量治理两种工作模式之间转换,研究了两种工作模式下不断... 针对电气化铁路存在的列车断电过分相和电能质量问题,提出一种电气化铁路列车不断电过分相与电能质量治理方案。通过在牵引变电所加装不断电过分相系统,实现不断电过分相与电能质量治理两种工作模式之间转换,研究了两种工作模式下不断电过分相系统的变流器控制方法,并搭建仿真模型验证了方案的可行性。 展开更多
关键词 电气化铁路 柔性不断电过分相 背靠背变流器 电能质量 双闭环控制
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高速铁路过分相电磁暂态过程分析 被引量:36
4
作者 姜晓锋 何正友 +2 位作者 胡海涛 高仕斌 王斌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期30-36,共7页
高速铁路过分相过电压对高速铁路安全运营具有较大威胁,过分相过程和影响因素分析研究可为预防与抑制过分相过电压提供参考,对保障高速铁路运行安全具有重要意义。本文详细划分并分析高速铁路过分相各暂态过程,建立系统等效数学模型并... 高速铁路过分相过电压对高速铁路安全运营具有较大威胁,过分相过程和影响因素分析研究可为预防与抑制过分相过电压提供参考,对保障高速铁路运行安全具有重要意义。本文详细划分并分析高速铁路过分相各暂态过程,建立系统等效数学模型并进行推导计算,同时分别对每一个暂态过程建立MATLAB/Simulink仿真模型,仿真分析高速铁路过分相过电压。仿真结果表明:该过分相暂态过程数学分析与仿真分析基本相符,可用于过分相暂态过程分析;过分相过电压幅值大小不仅与列车车速、中性段长度等因素相关,还与主断路器切合时刻、左右两供电臂相位差等因素相关。 展开更多
关键词 高速铁路 过分相 暂态过电压 数学分析 仿真分析
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高速铁路自然过分相方案 被引量:7
5
作者 张雪原 吴广宁 +1 位作者 邓明丽 高波 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期680-684,690,共6页
在深入研究机车带负荷过分相产生电弧机理的基础上,提出了自然过分相技术方案.该方案的基本原理是在车载变压器高压侧和牵引供电臂末端分别并联一个电容,当机车过分相时,牵引网和车载电气传动系统实现等电位分离,避免了机车过分相时产... 在深入研究机车带负荷过分相产生电弧机理的基础上,提出了自然过分相技术方案.该方案的基本原理是在车载变压器高压侧和牵引供电臂末端分别并联一个电容,当机车过分相时,牵引网和车载电气传动系统实现等电位分离,避免了机车过分相时产生电弧.自然过分相方案和现在使用的3种方案相比,具有过分相断电时间短,结构简单,投资少,运行维护量小等优点.自然过分相方案还能大幅度降低机车运行时离线电弧的强度. 展开更多
关键词 过分相 电弧 受电弓 接触网 方案
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一种新的车载自动过分相装置的设计与实现 被引量:7
6
作者 赵凯 康惊涛 曲保章 《机车电传动》 北大核心 2004年第1期28-30,共3页
介绍了一种新的车载自动过分相装置。它通过GPS和RFID组合定位系统来判断电力机车是否到达分相区;通过控制电枢电流的升、降和主断路器的分、合完成机车自动过分相过程。该装置完全模拟司机过分相区时的操作,并预留有机车TAX箱接口。实... 介绍了一种新的车载自动过分相装置。它通过GPS和RFID组合定位系统来判断电力机车是否到达分相区;通过控制电枢电流的升、降和主断路器的分、合完成机车自动过分相过程。该装置完全模拟司机过分相区时的操作,并预留有机车TAX箱接口。实际运行证明该装置具有很高的可靠性和实用价值。 展开更多
关键词 自动过分相 GPS RFID 电力机车 位置识别方案 控制方案 软件设计 计算机模拟
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基于概率的机车过分相过电压仿真实测及其机理研究 被引量:19
7
作者 周福林 李群湛 +1 位作者 贺建闽 张业 《机车电传动》 2008年第6期13-16,23,共5页
分析了不同变压器接线方式下所产生的两供电臂电压相位差对关节式过分相感应电压大小的影响;并通过仿真模拟机车进入和离开中性段时所产生的操作过电压;中性段上可能由于操作过电压激发铁磁谐振,铁磁谐振情况下右侧供电臂通过受电弓接... 分析了不同变压器接线方式下所产生的两供电臂电压相位差对关节式过分相感应电压大小的影响;并通过仿真模拟机车进入和离开中性段时所产生的操作过电压;中性段上可能由于操作过电压激发铁磁谐振,铁磁谐振情况下右侧供电臂通过受电弓接入中性段所产生的操作过电压是造成放电间隙击穿的主要原因;用实测和仿真结果证实了分析结果。指出通过装设谐振抑制装置可以将操作过电压限制在可接受范围内,避免引起变电所跳闸。 展开更多
关键词 过分相 过电压 铁磁谐振 关节式过分相 牵引供电 电力机车
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计及高架桥电气耦合的高速铁路过分相电磁暂态研究 被引量:5
8
作者 王英 刘志刚 +2 位作者 母秀清 黄可 高仕斌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期37-43,共7页
针对高速铁路动车组通过高架桥上过分相段的复杂电磁暂态过程,本文进行了过分相段暂态状态过程求解和评估。首先分析了过分相过电压过程及机理;然后建立了计及高架桥电气耦合的高速铁路过分相段的集中参数等值电路模型;其次对计及高架... 针对高速铁路动车组通过高架桥上过分相段的复杂电磁暂态过程,本文进行了过分相段暂态状态过程求解和评估。首先分析了过分相过电压过程及机理;然后建立了计及高架桥电气耦合的高速铁路过分相段的集中参数等值电路模型;其次对计及高架桥电气耦合的过电分相段中出现的4个暂态过程建立状态方程,求解得出过分相动车组弓头电压每个暂态过程的全响应波形,并评估了不同暂态过程和电气参数耦合对状态变量的影响;最后仿真对比分析了计及桥梁回路耦合与不考虑桥梁回路电气耦合时的过电分相全过程,计算和仿真结果验证了高架桥回路对过分相过电压有明显的泄流和抑制作用。 展开更多
关键词 高速动车组 过电分相 电磁暂态过程 过电压 牵引供电系统
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高速列车内部过电压形成原理及抑制措施研究 被引量:5
9
作者 谷山强 孙镜堤 +2 位作者 张瑞 许衡 陈坤 《机车电传动》 北大核心 2020年第3期51-55,共5页
针对高速列车运行过程中出现的内部过电压现象,以车载自动过分相过电压和升降弓过电压2种情况为例,分析过电压产生原理及其影响因素,并建立仿真模型进行验证。为抑制高速列车内部过电压,提出在中性段并联阻波高通滤波器、采用贯通式同... 针对高速列车运行过程中出现的内部过电压现象,以车载自动过分相过电压和升降弓过电压2种情况为例,分析过电压产生原理及其影响因素,并建立仿真模型进行验证。为抑制高速列车内部过电压,提出在中性段并联阻波高通滤波器、采用贯通式同相供电系统以及选取合适的车顶电压互感器3种措施。结果表明,高速列车内部过电压与动作时刻接触网电压相位、电压互感器阻抗有关;通过仿真验证,所提出的3种过电压抑制方法均能有效降低过电压。 展开更多
关键词 高速列车 过分相过电压 升降弓过电压 过电压抑制策略 仿真 接触网
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电力机车车载过分相装置的优化设计探讨 被引量:5
10
作者 李春阳 贺文 李小平 《机车电传动》 北大核心 2002年第5期10-12,共3页
介绍车载过分相装置的现状,提出了优化设计的设想,即电子柜内增加LCU并配备过分相功能:对于模拟相控新造车,采用换代电子柜;对于装配模拟电子柜的既有车,只需更换2块插件、内部改线即可;对于微机控制的电子柜,配备过分相功能的接口。按... 介绍车载过分相装置的现状,提出了优化设计的设想,即电子柜内增加LCU并配备过分相功能:对于模拟相控新造车,采用换代电子柜;对于装配模拟电子柜的既有车,只需更换2块插件、内部改线即可;对于微机控制的电子柜,配备过分相功能的接口。按此要求设计的模拟电子柜,已分别在SS3B和SS4改进型的机车上装车考核。 展开更多
关键词 电力机车 车载过分相装置 优化设计 换代电子柜 LCU
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HX_D3系列电力机车过分相不间断供电技术的研究与实现 被引量:4
11
作者 高洪光 张立臣 +3 位作者 李雪莉 张彦民 李新 郝凤荣 《机车电传动》 北大核心 2016年第4期11-15,共5页
基于8轴200 km/h速度级HX_D3G型客运电力机车设计要求,进行了过分相不间断供电技术研究,创新采用机车牵引变压器耦合技术原理,提出了过分相运行时车内辅助电源和列车供电系统不断电运行的控制策略和总体设计思路。该技术已经在HX_D3C机... 基于8轴200 km/h速度级HX_D3G型客运电力机车设计要求,进行了过分相不间断供电技术研究,创新采用机车牵引变压器耦合技术原理,提出了过分相运行时车内辅助电源和列车供电系统不断电运行的控制策略和总体设计思路。该技术已经在HX_D3C机车子系统上进行了联调试验,在HX_D3G机车上进行了装车试验和应用,效果良好。 展开更多
关键词 过分相 分主断路器 列车供电系统 不间断供电 控制策略 电力机车
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采用级联H桥多电平变流器的地面过电分相系统 被引量:5
12
作者 熊成林 冯晓云 马俊鹏 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期93-99,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 地面过电分相系统 级联H桥多电平变流器 功率前馈DPC算法 二阶广义积分器-锁相环
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电力机车和电动车组自动过分相方案的发展方向 被引量:33
13
作者 严云升 《机车电传动》 北大核心 2004年第6期7-10,共4页
随着电力机车向高速发展、车内微机控制的普遍采用和完善,原有的3种自动过分相方案中,车上自动控制断电方案将是今后的发展方向。秦沈客运专线所采用的过分相预告信号及埋点方式仍是当前高速区段自动过分相的主流模式。
关键词 电力机车 电动车组 自动过分相 电力系统 电分相 自动控制断电方案 微机控制系统
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一种适用于较少级联模块的H桥多电平变流器最近电平逼近调制改进算法 被引量:1
14
作者 熊成林 张晓华 +3 位作者 余彬 刘碧 张正松 冯晓云 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期114-121,共8页
既有的最近电平逼近调制算法(简称NLM传统算法)用于级联模块数相对较少(约为10个左右)的铁路牵引供电地面过电分相系统级联H桥多电平变流器(简称变流器)时,各子模块尤其是最后一级子模块会导致变流器输出电压波的等效面积误差较大(最大... 既有的最近电平逼近调制算法(简称NLM传统算法)用于级联模块数相对较少(约为10个左右)的铁路牵引供电地面过电分相系统级联H桥多电平变流器(简称变流器)时,各子模块尤其是最后一级子模块会导致变流器输出电压波的等效面积误差较大(最大约为6%),而且其电压分辨率也会引起变流器输出电压波的等效面积误差,这些误差导致变流器调制精度降低、控制性能变差。为了解决这一问题,提出NLM改进算法,即基于输出电压波面积等效的基本思想,通过对变流器输出电压幅值附近正弦调制波的面积计算,在确定最后一级子模块投入工作的时长后再确定各子模块开始投入工作的时刻,从而实现变流器输出电压的高精度跟踪调制,并且对给定的输出功率跟踪更准确。利用Matlab/Simulink软件对NLM改进算法进行仿真验证,结果表明:NLM改进算法能够提高变流器输出电压的调制精度,其误差仅约为传统算法的20.93%,而输出电压的谐波含量仅比传统算法的增加约3.2%,使得地面过电分相系统的性能得到显著提高。 展开更多
关键词 级联H桥多电平变流器 最近电平逼近调制算法 面积等效 过电分相 牵引供电 电气化铁路
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基于车载监测装置的机车自动过分相装置的研制 被引量:3
15
作者 张鹏超 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期141-144,共4页
针对目前电力机车过分相方案存在的问题,研制基于车载监测装置的机车自动过分相装置。基本原理是采用RS—485通信技术,从机车安全信息监测装置TAX箱中读取机车运行数据,根据机车速度和行驶位置确定过分相的时刻,辅助司机操作过分相。采... 针对目前电力机车过分相方案存在的问题,研制基于车载监测装置的机车自动过分相装置。基本原理是采用RS—485通信技术,从机车安全信息监测装置TAX箱中读取机车运行数据,根据机车速度和行驶位置确定过分相的时刻,辅助司机操作过分相。采用AT89C51单片机作为微控制器,通过RS—485通信接口与TAX箱通信记录单元通信,获取机车实时信息;通过主断路器电路进行检测、断开主断路器。软件设计包括RS—485通信、状态指示与报警和控制3个模块。研制的关键技术是自动过分相装置退级动作的实现。从实际运行效果看,该装置可以有效防止机车带电过分相现象的发生,使用方便。 展开更多
关键词 电力机车 自动过分相装置 RS—485通信 TAX箱 分相点
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基于RTDS的柔性自动过分相系统建模与仿真 被引量:3
16
作者 韩正庆 沈睿 周亚洲 《机车电传动》 北大核心 2019年第3期6-11,共6页
电气化铁路的电分相使得列车过分相时存在过电压、过电流、弓网电弧等问题。柔性自动过分相技术在近年被提出,有望解决铁路电分相带来的系列问题。在介绍柔性自动过分相系统结构和工作过程的基础上,分别用实时数字仿真仪(RTDS)的小步长... 电气化铁路的电分相使得列车过分相时存在过电压、过电流、弓网电弧等问题。柔性自动过分相技术在近年被提出,有望解决铁路电分相带来的系列问题。在介绍柔性自动过分相系统结构和工作过程的基础上,分别用实时数字仿真仪(RTDS)的小步长和大步长模型对柔性自动过分相系统进行建模和仿真,并模拟列车通过电分相区的过程。仿真中采用功率控制减小受电弓与接触线的分断电流,采用变频移相实现中性段相位的柔性过渡。仿真结果表明柔性自动过分相系统能实现列车不断电通过电分相区,且不产生功率冲击和电压冲击。 展开更多
关键词 柔性自动过分相系统 实时数字仿真仪 电分相 功率控制 变频移相
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电力机车自动过分相系统专用检测台的设计 被引量:4
17
作者 宁涛 李明 《机车电传动》 2007年第3期65-66,73,共3页
GFX型专用检测台是针对自动过分相系统的检测与维修而开发研制的检测仪器。主要分析了专用检测台的电路组成及其原理,介绍了检测台的面板和检测功能。经现场使用证实,GFX型专用检测台保证了自动过分相系统运行的安全可靠。
关键词 自动过分相 检测台 设计 电力机车
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高电压互感器对电力机车过分相的影响分析 被引量:1
18
作者 马坦 徐雁 《机车电传动》 北大核心 2015年第2期20-25,共6页
根据电力机车过分相的典型运行状态,针对电磁感应、电阻分压和电容分压3种电压互感器建立等效电路模型,仿真分析电力机车过分相的暂态过程,特别是过电压产生的机理。分析结果表明,电容分压原理的电子式电压互感器可消除谐振过电压,有效... 根据电力机车过分相的典型运行状态,针对电磁感应、电阻分压和电容分压3种电压互感器建立等效电路模型,仿真分析电力机车过分相的暂态过程,特别是过电压产生的机理。分析结果表明,电容分压原理的电子式电压互感器可消除谐振过电压,有效减小操作过电压,最利于改善电力机车过分相的暂态过程,降低牵引网绝缘事故的发生。 展开更多
关键词 电力机车 高电压互感器 容性测量装置 过分相 过电压
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动车组变流器中间直流电压保持控制策略研究 被引量:3
19
作者 蒋威 《机车电传动》 北大核心 2019年第2期35-40,共6页
介绍了动车组变流器中间直流电压保持模式的特点及应用工况,提出了基于矢量控制的中间直流电压保持控制策略,从理论上分析了控制策略中前馈补偿对控制的影响,给出了前馈功率的计算方法。最后通过试验结果验证了控制策略的有效性。
关键词 动车组 变流器 中间直流电压 再生制动 过分相 无动力回送 高速列车
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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 被引量:3
20
作者 罗文骥 马蓉 罗星 《铁道机车车辆》 2013年第3期108-116,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 地面控制自动过分相 暂态过程 模拟仿真 应用研究 测试分析
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