新型电缆贯通供电系统短路特性分析

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作者 张丽艳 罗博 郑兴 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期147-155,共9页

新型电缆贯通供电系统能够实现长距离输电、减少电分相数目,但两级供电模式将导致该系统结构复杂.为研究电缆贯通供电系统短路特性,首先,建立单位长度的牵引电缆和接触网-钢轨的二端口网络参数,将各个子网络级联等效成1个二端口网络,进... 新型电缆贯通供电系统能够实现长距离输电、减少电分相数目,但两级供电模式将导致该系统结构复杂.为研究电缆贯通供电系统短路特性,首先,建立单位长度的牵引电缆和接触网-钢轨的二端口网络参数,将各个子网络级联等效成1个二端口网络,进而转化为Ⅱ型电路,实现牵引电缆和接触网-钢轨任意长度的分布参数建模;由于接触网短路后导致机车电压下降,基于车网耦合关系采用迭代计算求解短路电流电压,仿真验证计算方法的准确性.最后,解析不同短路类型的电气特性,重点分析分布电容对短路电流、电压的影响.研究结果表明:分布电容会引起短路电流增大,且在不同短路情况下均造成牵引变压器输出电压增加;接触网短路电流由两侧牵引变压器共同提供,距短路点越远提供的电流越少;电缆相间短路对非故障回路机车运行影响最大. 展开更多

关键词 新型电缆贯通供电系统 分布电容 二端口网络 接触网 短路分析

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考虑接触网-钢轨耦合关系及再生制动能量的新型电缆贯通供电系统电气特性 被引量：2

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作者 张丽艳 郑兴 +2 位作者 罗博 王杰 陈民武 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期164-177,共14页

针对新型电缆贯通供电系统模型未准确反映接触网与钢轨之间的耦合关系、未考虑再生制动能量利用及环网加单边供电方案等问题,采用电流控制的电压源解耦方法反映接触网和钢轨之间的耦合关系,建立基于二端口网络的新型电缆贯通供电系统模... 针对新型电缆贯通供电系统模型未准确反映接触网与钢轨之间的耦合关系、未考虑再生制动能量利用及环网加单边供电方案等问题,采用电流控制的电压源解耦方法反映接触网和钢轨之间的耦合关系,建立基于二端口网络的新型电缆贯通供电系统模型;在计算系统牵引网阻抗、电压损失及馈线电流的基础上,结合实际线路数据,提出3种电缆贯通供电方案,在不同运行工况下仿真分析各供电方案下系统的电气特性,并考虑再生能量利用设计牵引变压器容量,以达到降低牵引变压器容量和运营维护费用的目的。结果表明:新型电缆贯通供电系统在各种供电方案下的再生能量利用率均较高,普遍达到90%以上;在相同牵引变压器数目下,环网加单边供电方案电压损失、牵引网损耗等性能指标均优于单纯的环网结构;再生制动能量能够作为牵引变压器容量设计的参考因素。 展开更多

关键词 新型电缆贯通供电系统 系统模型 接触网与钢轨耦合关系 供电方案 再生能量 牵引变压器容量

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新型电缆贯通供电系统的保护方案

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作者 张丽艳 罗博 +2 位作者 郑兴 刘逾霄 王杰 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1135-1144,共10页

为解决新型电缆贯通供电系统的接触网和牵引电缆使用现有分段保护方案会误动作的问题,研究负荷电流对接触网电流纵差保护的作用机理,提出接触网采用故障分量电流纵差保护方案;并利用相量法分析空载情况下电容电流对牵引电缆现有保护方... 为解决新型电缆贯通供电系统的接触网和牵引电缆使用现有分段保护方案会误动作的问题,研究负荷电流对接触网电流纵差保护的作用机理,提出接触网采用故障分量电流纵差保护方案;并利用相量法分析空载情况下电容电流对牵引电缆现有保护方案的影响,通过在每个分段回路牵引电缆的首、末两端空载时并联电抗器,及负载时切除电抗器,实现电流纵差的保护.研究结果表明:接触网中的负荷电流由两侧牵引变压器一起供给是引起接触网电流纵差保护误动作的原因,而提出的采用故障分量电流构成的接触网短路保护不受双边供电下正常负荷电流的影响;空载情况下,电容电流会使牵引电缆末端电流较首端电流的幅值和相角发生变化,导致保护误动作,提出的牵引电缆首末两端并联电抗器的方法可以解决这个问题. 展开更多

关键词 新型电缆贯通供电系统 分段保护 电流纵差保护 故障分量电流 电容电流

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贯通同相供电系统穿越功率抑制方案

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作者 杨钧清 马庆安 刘炜 《电气化铁道》 2024年第6期35-40,共6页

为解决贯通同相供电系统中的穿越功率问题,本文提出一种穿越功率抑制方案,该方案采用改进的同相供电补偿装置和穿越功率抑制方法。在阐述贯通式同相供电系统和同相供电补偿装置结构的基础上,通过增加串联变流器使牵引变电所具备调节母... 为解决贯通同相供电系统中的穿越功率问题,本文提出一种穿越功率抑制方案,该方案采用改进的同相供电补偿装置和穿越功率抑制方法。在阐述贯通式同相供电系统和同相供电补偿装置结构的基础上,通过增加串联变流器使牵引变电所具备调节母线电压的能力;通过分析空载工况下穿越功率的表达式,对比两种穿越功率抑制方法的效果,提出相位差-有功功率下垂控制的穿越功率抑制方法;仿真分析了穿越功率抑制效果,验证了所提方案的有效性,结果表明:本文提出的穿越功率抑制方案在空载、牵引工况下均能完全抑制穿越功率,有效改善牵引变电所负载不均衡的情况。 展开更多

关键词 贯通同相供电系统 穿越功率 电压相位差 下垂控制

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基于多Agent的贯通同相供电系统协调控制 被引量：4

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作者 赵彦灵 李群湛 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期806-813,共8页

为满足高速和重载列车对牵引供电系统在电能质量、电分相等问题上的需求,提出了构建基于多智能体的贯通同相供电系统的思路,探讨了系统的基本框架和实现途径与方法,设计了系统中各级Agent的结构功能,并讨论了多Agent之间的通信、协调和... 为满足高速和重载列车对牵引供电系统在电能质量、电分相等问题上的需求,提出了构建基于多智能体的贯通同相供电系统的思路,探讨了系统的基本框架和实现途径与方法,设计了系统中各级Agent的结构功能,并讨论了多Agent之间的通信、协调和协作方法.设计了变电所之间的协调控制策略,以解决贯通同相供电系统中牵引变电所并网运行和变电所之间的潮流调度问题.最后,以京沪高速铁路为例进行了仿真.仿真结果表明,采用协调Agent参与分区协调的2级自治控制策略明显优于其他方式,能实现牵引变电所之间的潮流调度,并将受扰后的节点电压恢复到初始值,确保供电系统的整体电压水平. 展开更多

关键词 高速铁路 贯通同相供电系统 多智能体 实时控制

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用于贯通式牵引供电系统变换器的谐波分析

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作者 何晓琼 王晨丞 +2 位作者 文德智 舒泽亮 肖建 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2013年第12期74-79,共6页

研究目的:基于三相—单相变换器的贯通式牵引供电系统可以彻底取消牵引网电分相及其相关装置,并可极大地改善三相电网和牵引供电系统电能质量。本文针对用于该系统的核心设备三相—单相变换器的各部分谐波进行了理论计算,并利用Matlab/S... 研究目的:基于三相—单相变换器的贯通式牵引供电系统可以彻底取消牵引网电分相及其相关装置,并可极大地改善三相电网和牵引供电系统电能质量。本文针对用于该系统的核心设备三相—单相变换器的各部分谐波进行了理论计算,并利用Matlab/Simulink搭建了仿真模型,并完成了仿真验证。研究结论:(1)采用SPWM调制的单相变换器,若开关频率远高于牵引网电压频率,则可抑制和消除高次谐波,使输出单相电压谐波主要集中在3、5、7、9等低次谐波,但单相逆变器从直流侧吸取的电流必然含有二次谐波;(2)采用SVPWM调制的三相整流器,三相电网侧输入的电压中不含3倍频的谐波,输入电流总谐波随滤波电感的增大而降低,并随直流电压的增大而增大;(3)给出各部分谐波幅值的计算方法,可通过计算机编程计算得出;(4)本文的研究结论可为进一步研究贯通式牵引供电系统产生谐波、谐振及其抑制和交直交变换器谐波特性提供理论依据。 展开更多

关键词 贯通式牵引供电系统 三相一单相变换器 谐波分析 理论计算

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贯通式同相供电系统电能变换器的研究 被引量：7

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作者 张睿 《电气化铁道》 2012年第4期19-22,共4页

研究了一种基于双PWM变换器技术的电能变换器方案,分析了电能变换器的结构和电能变换原理,针对其实现的功能和特点提出了相应的控制策略。仿真结果证明电能变换器的结构和控制策略是可行的。

关键词 贯通式同相供电系统 PWM变换器 双闭环控制

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贯通式同相牵引直接供电系统牵引网边界频率特性研究 被引量：1

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作者 赵四洪 刘浩 +1 位作者 陈仕龙 毕贵红 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期758-766,共9页

分析贯通式同相牵引直接供电系统牵引网及其边界的频率特性。利用牵引网的频域模型,全面分析牵引网频率特性;由牵引变电所与线路的联接方式,提出“牵引网边界”的概念,指出“牵引网边界”由牵引变电所出口处的电容和外侧一段线路组成。... 分析贯通式同相牵引直接供电系统牵引网及其边界的频率特性。利用牵引网的频域模型,全面分析牵引网频率特性;由牵引变电所与线路的联接方式,提出“牵引网边界”的概念,指出“牵引网边界”由牵引变电所出口处的电容和外侧一段线路组成。分析牵引网和边界对故障暂态分量的衰减特性发现:暂态高频信号在经过牵引网及其边界时都会衰减;牵引网越长,高频暂态量的衰减作用越明显;由于牵引变电所之间的距离较短,牵引网边界对高频量的衰减总大于牵引网的衰减作用。 展开更多

关键词 贯通式同相牵引供电系统 线路边界 频率特性 暂态信号

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贯通式同相供电系统技术经济性分析 被引量：3

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作者 李销键 解绍锋 蒋俊 《电气化铁道》 2018年第6期24-28,共5页

结合单三相组合式同相供电技术特点,基于既有异相牵引供电系统牵引负荷实测数据,对既有牵引供电线路进行改造方案研究。分别对"只采用组合式同相供电技术而未全线贯通"及"采用组合式同相供电技术和新型双边供电技术使全... 结合单三相组合式同相供电技术特点,基于既有异相牵引供电系统牵引负荷实测数据,对既有牵引供电线路进行改造方案研究。分别对"只采用组合式同相供电技术而未全线贯通"及"采用组合式同相供电技术和新型双边供电技术使全线贯通"2种方案牵引变压器和补偿装置的容量进行计算和配置,分析并比较2种方案在安装容量上的差异,以工程经济学中的投资回收期指标讨论分析采用贯通式同相供电技术对既有线路进行改造的经济性,为贯通式同相供电系统工程推广提供参考。 展开更多

关键词 组合式同相供电技术 新型双边供电技术 贯通式同相供电系统 补偿容量 工程经济性

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贯通牵引供电系统单相级联逆变器调制策略

10

作者 秦臻 刘畅 余涵 《电气化铁道》 2017年第S01期100-103,共4页

传统的载波层叠调制策略和载波移相调制策略用于三电平NPC单相级联逆变器时存在一定局限性,本文针对该逆变器拓扑结构,研究并采用了载波层叠与移相结合的调制策略.通过仿真验证和对比,证明该调制策略具有较好的效果.

关键词 贯通式牵引供电系统 三电平单相级联逆变器 调制策略

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基于三相-单相变换器的牵引供电系统及并网控制 被引量：4

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作者 何晓琼 周瑛英 +1 位作者 彭旭 肖建 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期109-115,共7页

为了解决过分相给牵引供电系统带来的问题,研究了三电平三相-单相二极管箝位变换器,把三电平三相-单相变换器用作牵引变电所核心设备,搭建了基于此变换器的贯通式牵引供电系统。分析了三相变换器数学模型,设计了变换器控制系统,研究了... 为了解决过分相给牵引供电系统带来的问题,研究了三电平三相-单相二极管箝位变换器,把三电平三相-单相变换器用作牵引变电所核心设备,搭建了基于此变换器的贯通式牵引供电系统。分析了三相变换器数学模型,设计了变换器控制系统,研究了单相变换器在贯通式牵引供电系统中的并网控制。利用Matlab/Simulink建立了三变电所贯通式牵引供电系统,仿真验证了该系统架构以及三相-单相变换器的控制性能和并网性能,证明了该系统的可行性。 展开更多

关键词 三电平三相-单相二极管箝位变换器 贯通式牵引供电系统 控制 并网

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双边贯通供电方式下牵引变电所保护配置研究 被引量：5

12

作者 王继来 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2022年第2期90-95,共6页

研究目的:为解决电气化铁路尤其是山区电气化铁路中电分相带来的列车降速、失电、过电压和供电可靠性等问题,提出双边贯通供电系统的方式,使相邻两牵引变电所之间贯通连接,实现两所范围内接触网的贯通供电。而双边贯通供电方式下的牵引... 研究目的:为解决电气化铁路尤其是山区电气化铁路中电分相带来的列车降速、失电、过电压和供电可靠性等问题,提出双边贯通供电系统的方式,使相邻两牵引变电所之间贯通连接,实现两所范围内接触网的贯通供电。而双边贯通供电方式下的牵引变电所保护配置方案与单边供电模式存在显著差异,对牵引变电所的主接线形式及运行方式以及牵引供电系统的可靠性有着重要影响。本文依托双边贯通供电试验项目,以110 kV牵引变电所为例,从双边贯通供电系统结构特点出发,对牵引变电所的保护配置方案进行研究。研究结论:(1)双边贯通供电方式下,牵引变电所的馈线增加联跳保护;(2)双边贯通供电方式下,在牵引变电所内增加独立的27.5kV母线保护;(3)双边贯通供电方式下,牵引变电所的进线宜与地方变电所联合设置进线线路光纤差动保护;(4)本研究结论可为双边贯通供电技术的工程应用提供理论基础。 展开更多

关键词 牵引供电系统 双边贯通供电系统 保护配置

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电气化铁道贯通同相供电变电所控制策略研究 被引量：18

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作者 夏焰坤 李群湛 +3 位作者 解绍锋 陈民武 郭鑫鑫 赵元哲 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期25-31,共7页

针对现行换相式和同相牵引供电系统的特点,分析一种采用直接三相-单相交直交变换型贯通同相供电系统方案。该方案既能解决牵引供电系统电能质量问题,又能取消掉牵引网上的薄弱环节"电分相",有利于高速、重载机车实现全线贯通... 针对现行换相式和同相牵引供电系统的特点,分析一种采用直接三相-单相交直交变换型贯通同相供电系统方案。该方案既能解决牵引供电系统电能质量问题,又能取消掉牵引网上的薄弱环节"电分相",有利于高速、重载机车实现全线贯通运行。针对贯通供电变电所控制方式,提出采用直接功率控制策略。该方法以瞬时无功理论为基础,控制三相侧和单相侧功率交换。仿真结果表明,在有功和无功指令突变的情况下,变流器能够进行快速跟踪指令,有良好的控制效果。 展开更多

关键词 贯通同相供电系统 电能质量 电分相 瞬时功率理论 控制策略

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同相贯通供电方案灵活备用方式可靠性分析 被引量：3

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作者 顾立新 解绍锋 +1 位作者 方曼琪 张晓芳 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2679-2689,共11页

基于GO法基本原理,以单相组合式同相供电接线方式为例,对3种不同备用方式的牵引变电所建立GO图,利用MATLAB平台,编写GO计算程序,计算相关参数,得出3类牵引变电所可靠性分析结果,并在此基础上分析整个同相贯通供电方案的可靠性并与传统... 基于GO法基本原理,以单相组合式同相供电接线方式为例,对3种不同备用方式的牵引变电所建立GO图,利用MATLAB平台,编写GO计算程序,计算相关参数,得出3类牵引变电所可靠性分析结果,并在此基础上分析整个同相贯通供电方案的可靠性并与传统同相供电方案进行比较,结果表明前者可靠性优于后者,且在备用方式上有更多选择,亦可以节约更多设备。 展开更多

关键词 同相贯通供电系统 牵引变电所 备用方式 GO法

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适用于高原铁路的贯通供电方案及组合式变换器控制策略

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作者 夏焰坤 干锋 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期42-47,共6页

高原铁路存在长大坡道、外部电源容量较小等问题,加之常规高速铁路固有的负序和过分相问题,使得高原铁路牵引供电系统面临较大困难。牵引变电所全线贯通供电是解决高原铁路供电问题的有效技术手段之一。针对现行同相牵引供电系统和贯通... 高原铁路存在长大坡道、外部电源容量较小等问题,加之常规高速铁路固有的负序和过分相问题,使得高原铁路牵引供电系统面临较大困难。牵引变电所全线贯通供电是解决高原铁路供电问题的有效技术手段之一。针对现行同相牵引供电系统和贯通供电系统的不足,提出一种采用组合式变换器的贯通同相供电系统方案。介绍贯通供电系统和功率平衡原理,采用瞬时功率理论设计直接功率控制器,完成控制系统的设计。以3个变电所构成的贯通系统为例,搭建负序治理的相关仿真模型。仿真结果表明,所提方案和控制策略具有有效性和准确性。 展开更多

关键词 贯通供电系统 高原铁路 电分相 直接功率控制 控制策略

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