基于TCMS的地铁列车辅助供电系统双母线并网供电控制技术方案

1

作者 杨博 刘琪 刘佳薇 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第4期225-228,232,共5页

[目的]在目前列车辅助供电系统主流的交叉供电方式及扩展供电方式下,某台SIV(辅助逆变器)发生故障时,将对列车上用电设备的正常运行造成一定程度的影响。并网供电方式作为新兴的控制技术,具有其优越性,应对并网供电控制技术进行深入研究... [目的]在目前列车辅助供电系统主流的交叉供电方式及扩展供电方式下,某台SIV(辅助逆变器)发生故障时,将对列车上用电设备的正常运行造成一定程度的影响。并网供电方式作为新兴的控制技术,具有其优越性,应对并网供电控制技术进行深入研究。[方法]以上海轨道交通8号线为例,针对该线第三批次购入列车辅助供电系统响应速度慢、可靠性不高等问题,在第四批次新购入列车的设计上提出了基于TCMS(列车控制与管理系统)控制的双母线并网供电方案。即:在中间车布置4个TLK(并联接触器),将4段单独的中压母线贯通在一起。介绍了该方案下列车辅助供电系统的中压母线结构,分析了SIV内部启动阶段和并网启动阶段的动作时序,阐述了并网供电控制逻辑、SIV启动逻辑和故障保护逻辑。[结果及结论]所提方案的并网时间大为缩短(最短可达2.5 s)。双母线多TLK的中压母线拓扑避免了母线短路导致的系统功能整体失效,提高了列车辅助供电系统的可靠性。基于TCMS控制的并网供电技术有望成为今后城市轨道交通列车辅助供电技术的发展方向。 展开更多

关键词 地铁 列车辅助供电系统 辅助逆变器 双母线并网供电

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CRH_3型动车组辅助供电系统可靠性研究 被引量：16

2

作者 刘建强 郭怀龙 +2 位作者 杜会谦 康洪军 吴宁 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期44-51,共8页

辅助供电系统可靠性对动车组的安全正常运行至关重要。为研究其可靠性,深入分析了CRH3型动车组辅助供电系统各组成结构及逻辑功能关系,建立了辅助供电系统可靠性框图模型。在此基础上,依据系统可靠性理论与武广高铁CRH3型动车组辅助供... 辅助供电系统可靠性对动车组的安全正常运行至关重要。为研究其可靠性,深入分析了CRH3型动车组辅助供电系统各组成结构及逻辑功能关系,建立了辅助供电系统可靠性框图模型。在此基础上,依据系统可靠性理论与武广高铁CRH3型动车组辅助供电系统故障统计数据,分析计算CRH3型动车组辅助供电系统各部件的故障率和可靠度,并结合最小路集不交化算法,计算评估了CRH3型动车组辅助供电系统的可靠性。为进一步提高系统可靠性,提出了在辅助供电系统关键设备配电网络中增加热备冗余支路的优化方案,计算结果验证了所提出方案的有效性。研究结果为CRH3型动车组辅助供电系统维护维修及可靠性优化提供依据。 展开更多

关键词 动车组 辅助供电系统 可靠性框图 可靠性评估 不交化算法

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基于PQ下垂控制逆变器并联技术的列车辅助供电系统研究 被引量：15

3

作者 沈坤 章兢 王坚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期223-229,共7页

针对现有DC600V列车辅助供电系统在可靠性及系统冗余上的不足,研究了基于逆变器并联技术的列车辅助供电系统。分析了现有的逆变器并联技术,结合列车辅助供电系统多逆变器、长距离、高可靠性及大系统冗余等特点,确定了基于PQ(有功和无功... 针对现有DC600V列车辅助供电系统在可靠性及系统冗余上的不足,研究了基于逆变器并联技术的列车辅助供电系统。分析了现有的逆变器并联技术,结合列车辅助供电系统多逆变器、长距离、高可靠性及大系统冗余等特点,确定了基于PQ(有功和无功)下垂控制逆变器并联技术的列车辅助供电系统方案;分析了在dqo坐标系下的PQ下垂控制算法,结合MATLAB/Simulink仿真模型对所构建的逆变器并联系统进行仿真,并结合实验系统进行了两台辅助逆变器并联的实验。仿真及实验结果表明供电系统在负载变化及单个动力丢失的情况下仍可正常工作,说明本文所构建的逆变器并联系统可以完全满足列车辅助供电系统高稳定性及大系统冗余的要求。 展开更多

关键词 列车辅助供电系统 并联 逆变器 PQ下垂控制 动力丢失

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一种改进的逆变器并联列车辅助供电系统 被引量：7

4

作者 沈坤 章兢 +1 位作者 姚晓阳 王坚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期250-258,共9页

针对基于下垂控制逆变器并联技术的DC600V列车辅助供电系统,改进了其下垂控制策略,将并联逆变器输出有功功率的积分项引入系统下垂控制策略中。采用小信号分析法构建了并联逆变器功率控制环的小信号模型,应用根轨迹法分析了下垂控制器... 针对基于下垂控制逆变器并联技术的DC600V列车辅助供电系统,改进了其下垂控制策略,将并联逆变器输出有功功率的积分项引入系统下垂控制策略中。采用小信号分析法构建了并联逆变器功率控制环的小信号模型,应用根轨迹法分析了下垂控制器参数对系统稳定性及动态性能的影响,并确定了逆变器并联列车辅助供电系统下垂控制器参数。构建了由两台辅助逆变器并联的列车辅助供电系统仿真模型及实验系统,进行了负载突变仿真及实验。仿真及实验结果表明所设计的下垂控制器参数及改进的下垂控制策略能够使得逆变器并联系统快速、稳定地响应负载突变过程,并始终保持对负载电流的均分及对并联系统输出电压给定值的跟踪,且进一步减少了并联逆变器之间的环流,改善了系统均流性能。 展开更多

关键词 逆变器并联 列车辅助供电系统 下垂控制 小信号分析

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动车组辅助供电系统健康状态评估 被引量：12

5

作者 赵峰 李渊琴 +1 位作者 高锋阳 陈鲜 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期581-589,共9页

以CRH3型动车组辅助供电系统为例,采用一种基于合作博弈和云模型理论的健康状态评估方法,建立辅助供电系统健康状态评估指标体系,获取各元件指标及元件层的组合权重,确定各元件指标对动车组辅助供电系统各状态等级的隶属度,采用分层评... 以CRH3型动车组辅助供电系统为例,采用一种基于合作博弈和云模型理论的健康状态评估方法,建立辅助供电系统健康状态评估指标体系,获取各元件指标及元件层的组合权重,确定各元件指标对动车组辅助供电系统各状态等级的隶属度,采用分层评估方法得到评估结果。研究结果表明:本文所采用的方法能够结合辅助供电系统的分层分析模型,直观地给出各指标、各元件以及辅助供电系统整体的健康状态信息,有效完成CRH3型动车组辅助供电系统的健康状态评估。 展开更多

关键词 动车组 辅助供电系统 合作博弈 云模型 健康状态评估

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悬挂式单轨列车辅助供电系统方案研究 被引量：4

6

作者 张茂帆 刘瑶 +2 位作者 王孔明 杨美传 杨文锐 《铁道机车车辆》 2016年第2期95-100,111,共7页

针对悬挂式单轨车辆的特殊情况,从辅助供电系统的容量,供电方式两方面对悬挂式单轨车辆的辅助系统进行方案研究,并从辅助供电系统的结构、输入供电、交流供电、直流供电、故障状态供电等几方面进行描述。

关键词 悬挂式单轨列车 辅助供电系统 容量 辅助逆变器

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CRH3型动车组辅助供电系统可靠性分析 被引量：4

7

作者 赵峰 曹茜 王开铭 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1118-1127,共10页

根据CRH3型动车组辅助供电系统结构及运行特点,结合图论建立系统可靠性网络图模型,随之将系统可用度计算转化为网络图模型连通概率计算。在考虑部件停工相关性及可维修的前提下,分别用蒙特卡罗模拟-元胞自动机(MCS-CA)算法及融入最小二... 根据CRH3型动车组辅助供电系统结构及运行特点,结合图论建立系统可靠性网络图模型,随之将系统可用度计算转化为网络图模型连通概率计算。在考虑部件停工相关性及可维修的前提下,分别用蒙特卡罗模拟-元胞自动机(MCS-CA)算法及融入最小二乘支持向量机(LS-SVM)的改进算法,结合某CRH3型动车组历史运行故障数据,计算分析系统在不同工作模式下的可靠性,并绘制随时间变化的可靠度与可用度曲线,同时给出不同情况下可靠度与可用度表达式。研究结果表明:改进算法可有效提高计算效率且同时保证结果的准确性;系统部件之间的并联模式及系统冗余设计均可提高系统可靠性。 展开更多

关键词 CRH3型动车组 辅助供电系统 MCS-CA算法 LS-SVM分类器 可靠性评估

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地铁车辆直接逆变辅助供电系统 被引量：1

8

作者 吕龙 韩霜 常振臣 《城市轨道交通研究》 北大核心 2016年第9期138-141,共4页

分析了几种地铁车辆辅助供电系统的拓扑结构及其优缺点,结合实际地铁车辆车载辅助供电系统的功能需求,介绍了一种结构简单的辅助供电系统。车辆运行试验结果表明,这种辅助供电系统能够满足地铁车辆运行需求,具有较高的推广价值。

关键词 地铁车辆 辅助供电系统 拓扑结构 直接逆变

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浅析动车组的辅助供电系统 被引量：9

9

作者 张文斌 宫卫南 《铁道机车车辆》 北大核心 2011年第2期21-23,共3页

介绍了现代动车组中,辅助供电系统的基本原理及其部件组成,阐述了辅助供电系统的设计特点以及主要部件的性能和参数,着重介绍了辅助供电系统的冗余设计。

关键词 动车组 辅助供电系统 设计特点 冗余设计

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厦门地铁1号线辅助供电系统相电流不平衡故障分析与改进 被引量：4

10

作者 刘超 张红星 +1 位作者 高兴华 王景波 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第1期196-200,204,共6页

针对厦门地铁1号线运营过程中发生的辅助供电系统相电流不平衡故障问题,从网络系统控制并网供电逻辑、辅助供电系统诊断功能等角度进行分析。结果表明,中压母线车端连接器缩针是导致辅助供电系统相电流不平衡故障的根本原因。并提出了... 针对厦门地铁1号线运营过程中发生的辅助供电系统相电流不平衡故障问题,从网络系统控制并网供电逻辑、辅助供电系统诊断功能等角度进行分析。结果表明,中压母线车端连接器缩针是导致辅助供电系统相电流不平衡故障的根本原因。并提出了辅助供电系统分为两个车辆单元分别控制并网的认进方案。 展开更多

关键词 城市轨道交通 辅助供电系统 相电流不平衡

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城市轨道交通车辆辅助供电系统研究及其发展趋势 被引量：2

11

作者 尚志坚 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第4期190-193,共4页

城市轨道交通车辆辅助供电系统是保障列车安全稳定运行和乘客出行体验的重要装置。针对传统工频隔离型辅助供电系统装置体积和重量大的缺点,提出了一种前级采用串入并出Boost级联LLC(电感-电感-电容)谐振变换器,以兼顾宽范围电压输入能... 城市轨道交通车辆辅助供电系统是保障列车安全稳定运行和乘客出行体验的重要装置。针对传统工频隔离型辅助供电系统装置体积和重量大的缺点,提出了一种前级采用串入并出Boost级联LLC(电感-电感-电容)谐振变换器,以兼顾宽范围电压输入能力和软开关特性,后级采用三相四桥臂逆变器多机下垂并联控制,以实现集中式供电和带不平衡负载能力的系统架构。此举对城市轨道交通车辆的轻量化设计目标有较大意义。此外,还结合电力电子领域的前沿技术,探讨了未来辅助供电系统的发展趋势及相关的技术难题。 展开更多

关键词 城市轨道交通车辆 辅助供电系统 集中式供电 谐振变换器 三相四桥臂逆变器

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PBTS跨坐式单轨车辆辅助供电系统输出功率研究 被引量：1

12

作者 王伟 朱冬进 +1 位作者 马步春 李卫兵 《城市轨道交通研究》 北大核心 2019年第10期54-57,62,共5页

对PBTS跨坐式单轨车辆辅助供电系统的组成、电压制式,以及辅助电源装置的设备构成和工作原理进行了分析总结。针对某海外项目,环境温度高、对单轨车辆空调系统的制冷需求较大的情况,辅助供电系统输出功率需要从PBTS跨坐式单轨车辆原有的... 对PBTS跨坐式单轨车辆辅助供电系统的组成、电压制式,以及辅助电源装置的设备构成和工作原理进行了分析总结。针对某海外项目,环境温度高、对单轨车辆空调系统的制冷需求较大的情况,辅助供电系统输出功率需要从PBTS跨坐式单轨车辆原有的37.5kW增大至43kW。为此,从辅助电源装置内使用的主要设备,对如输入电感、输入熔断器、预充电电路、输入电流传感器、智能功率模块等的可行性和适应性进行研究。研究发现,既有PBTS跨坐式单轨车辆辅助电源装置内大部分设备都能适应功率变大后的要求,三相输出滤波电感、去耦电感、输出接触器等设备则需要重新设计或选型。 展开更多

关键词 单轨 车辆 辅助供电系统 三相输出功率

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成都地铁8号线辅助供电系统中压并网供电方式的升级改造 被引量：1

13

作者 杨帆 李林波 欧洲 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第9期191-194,共4页

基于地铁列车辅助供电系统,介绍了成都地铁8号线庞巴迪辅助供电系统的并网供电原理,以及接地短路故障的判断条件及逻辑。通过ACM(辅助变流器模块)故障评估列车的运行状态,并结合国内地铁运营过程中的典型故障,发现成都地铁8号线辅助供... 基于地铁列车辅助供电系统,介绍了成都地铁8号线庞巴迪辅助供电系统的并网供电原理,以及接地短路故障的判断条件及逻辑。通过ACM(辅助变流器模块)故障评估列车的运行状态,并结合国内地铁运营过程中的典型故障,发现成都地铁8号线辅助供电系统中存在中压母线接地故障,并针对性地分析讨论了中压母线接触器因故障无法断开而导致的全列ACM停机的问题。最终,提出采用在中压母线上新增中压母线隔离单元的方法,降低故障对列车运营所带来的影响,避免列车救援。 展开更多

关键词 地铁列车 辅助供电系统 并网供电 接地故障

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浅析广佛线地铁车辆辅助供电系统 被引量：3

14

作者 胡正伟 焦芳芳 《铁道机车车辆》 2014年第4期66-70,74,共6页

介绍了应用于广佛线的辅助供电系统,阐述了列车主电路、辅助供电系统的组成、辅助供电系统的输出电路及辅助供电系统的控制原理,并简要分析了辅助供电系统的性能。

关键词 地铁车辆 辅助供电系统 电池充电机 控制原理

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加纳内燃动车组辅助供电系统 被引量：3

15

作者 李宽欣 康莉莉 孙开意 《铁道机车车辆》 2017年第3期76-78,118,共4页

辅助供电系统是轨道车辆不可或缺的组成部分,主要为列车交直流负载进行供配电,文中介绍了出口加纳的内燃动车组辅助供电系统的构成、设计原理以及主要部件的参数性能,该辅助系统采用目前在机车及动车组辅助系统中已普遍应用的三相交流... 辅助供电系统是轨道车辆不可或缺的组成部分,主要为列车交直流负载进行供配电,文中介绍了出口加纳的内燃动车组辅助供电系统的构成、设计原理以及主要部件的参数性能,该辅助系统采用目前在机车及动车组辅助系统中已普遍应用的三相交流供电技术及冗余技术,技术成熟、可靠,满足内燃动车组的运用要求,为今后内燃动车组的辅助系统设计提供借鉴。 展开更多

关键词 内燃动车组 辅助供电系统 编组形式 控制原理

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动车组牵引与辅助供电的综合直流系统 被引量：6

16

作者 马颖涛 《电源学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期112-117,共6页

以"复兴号"为代表的动车组装备的批量运用,标志着我国动车组技术已达到世界先进水平。铁路运营商对列车持续提出更高需求,包括智能化、节能高效和应急走行等;同时以碳化硅器件为代表的第三代半导体器件日渐成熟,渗透率不断提... 以"复兴号"为代表的动车组装备的批量运用,标志着我国动车组技术已达到世界先进水平。铁路运营商对列车持续提出更高需求,包括智能化、节能高效和应急走行等;同时以碳化硅器件为代表的第三代半导体器件日渐成熟,渗透率不断提升。在新需求和新器件的双重背景下,对既有变流装置进行单点优化改造虽可行,但牵引系统和辅助供电系统的全局优化空间有限,在充分发挥碳化硅器件优势方面尤其捉襟见肘。从电能利用的本质和列车的原始需求出发,重新审视列车既有的牵引系统和辅助供电系统,提出一种面向未来动车组的综合直流系统。该系统由3级直流母线即高压、中压和低压直流母线构成主干网,牵引变压器和四象限整流器、牵引逆变器、辅助变流器、蓄电池充电机、储能装置以及其他各种类型电气设备都作为电源或负载接入各等级直流母线。动车组牵引与辅助供电的综合直流系统具备诸多优点,包括显著提升系统灵活性、更高效和便利储能设备接入等。充分发挥新一代碳化硅器件的优势,是一种融合牵引系统和辅助供电系统的统一平台。 展开更多

关键词 动车组 牵引系统 辅助供电系统 综合直流系统 碳化硅

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巴西地铁1A线列车辅助供电系安全性分析 被引量：1

17

作者 裴剑 段洪亮 王铁民 《城市轨道交通研究》 北大核心 2015年第9期137-139,共3页

巴西地铁1A线列车的辅助供电系统,由AC380V(60 Hz)供电子系统和DC72 V供电子系统组成,主要设备包括辅助变流器、蓄电池和充电机等。对辅助供电系统中AC380 V(60 Hz)交流子系统和DC72 V直流子系统的安全可靠性进行了分析。

关键词 巴西地铁 列车 辅助供电系统 安全可靠性

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基于列车控制管理系统的辅助逆变器并网控制策略 被引量：4

18

作者 荆振文 郑殿科 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第1期194-196,共3页

目前地铁车辆辅助供电系统采用扩展供电或交叉供电方式。此方式一旦发生辅助逆变器设备故障,则须减载,从而影响了列车正常运行及乘客舒适性。为此,设计了一种基于列车控制管理系统的辅助逆变器并网供电方式,并对并网控制的原理、控制策... 目前地铁车辆辅助供电系统采用扩展供电或交叉供电方式。此方式一旦发生辅助逆变器设备故障,则须减载,从而影响了列车正常运行及乘客舒适性。为此,设计了一种基于列车控制管理系统的辅助逆变器并网供电方式,并对并网控制的原理、控制策略进行了详细描述。该供电方式的控制策略经过联调试验平台及地铁车辆现场验证,效果良好。 展开更多

关键词 地铁 辅助供电系统 辅助逆变器 并网控制 列车控制管理系统

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富液式MH/Ni电池在铁路客车上的应用 被引量：1

19

作者 孙冬冬 李静 +1 位作者 刘坤鹏 张翠萍 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期369-371,共3页

根据铁路客车辅助供电系统用电池组使用工况,对开发的富液排气式镍氢(MH/Ni)电池组进行运用考核。MH/Ni电池组与充电机匹配性良好,可实现强充电与浮充电的转换。MH/Ni电池组补液周期为6~8个月,使用1 a后,容量保持率高于96%。在济南铁路... 根据铁路客车辅助供电系统用电池组使用工况,对开发的富液排气式镍氢(MH/Ni)电池组进行运用考核。MH/Ni电池组与充电机匹配性良好,可实现强充电与浮充电的转换。MH/Ni电池组补液周期为6~8个月,使用1 a后,容量保持率高于96%。在济南铁路局和广州铁路局运用的电池组,恒流充电模式下的实际容量分别为额定容量的96.3%和104.0%。 展开更多

关键词 辅助供电系统 MH/NI电池 补液周期 容量保持率

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CRH_3型高速动车组蓄电池充电机调试方法研究 被引量：1

20

作者 康瑛 刘春海 +1 位作者 徐军 王超 《中国铁路》 2013年第S1期12-14,共3页

高速动车组与普通列车相比,拥有系统集成度高、耦合性强、控制精密等技术特点。辅助供电系统作为供电部分的中间环节,负责给动车组中各系统进行供电,保证各系统正常工作。作为高速动车组的重要组成部分,其工作状况直接影响动车组稳定、... 高速动车组与普通列车相比,拥有系统集成度高、耦合性强、控制精密等技术特点。辅助供电系统作为供电部分的中间环节,负责给动车组中各系统进行供电,保证各系统正常工作。作为高速动车组的重要组成部分,其工作状况直接影响动车组稳定、安全运行及乘车环境的舒适度等。以CRH3型动车组为对象,分析蓄电池充电机的工作原理,在此基础上提出在单车状态下充电机的智能高效调试方法。 展开更多

关键词 高速动车组 辅助供电系统 蓄电池充电机

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