电气化铁道牵引负荷论文-杨少兵

电气化铁道牵引负荷论文-杨少兵

导读:本文包含了电气化铁道牵引负荷论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电气化铁道,牵引供电系统,牵引负荷,负荷模型

电气化铁道牵引负荷论文文献综述

杨少兵[1](2016)在《电气化铁道牵引负荷概率分布特性与数学模型研究》一文中研究指出电力负荷建模是开展电力系统仿真研究的关键技术之一,牵引负荷模型对于研究电气化铁路对电网的影响有非常重要的理论价值和工程意义。牵引负荷具有随机性强、波动幅度大、叁相不对称等显着特点,这给负荷建模工作带来了挑战。采用概率法分析牵引负荷的统计特征,进而研究影响上述特征的决定性因素及其影响程度、影响方式,有助于更准确、更真实地描述牵引负荷,最终建立牵引负荷的数学模型。本文主要研究了电力牵引列车(以下称列车)、供电馈线及牵引变电所的基波负荷与谐波负荷的概率分布,设计了负荷模型及参数辨识算法,同时提出了系统谐波阻抗的估算方法。首先分析了单列列车基波负荷的概率特征,这是馈线和变电所迭加负荷分析的基础;此外,研究了列车谐波电流的统计规律,提出了利用实测数据进行谐波负荷建模的思路,针对新型动车组构建了数学模型并完成了与实测数据的对比验证。通过对列车运行过程的分析,结合实测数据的统计结果,本文指出列车在单一限速区间内的基波有功功率的概率密度服从正态分布。同时,分析了动车组和交直交型电力机车的谐波幅值和相角的统计特点,据此构建了谐波电流的数学模型,实例应用表明该数学模型具有较好的适用性和易用性。研究了牵引变电所的负荷概率模型,包括馈线的负荷建模方法。与已有的针对馈线电流的负荷建模方法不同,所提负荷模型是以有功和无功功率为研究对象,由于有功和无功均为标量因此迭加机理更易于分析和理解。进而,明确提出了馈线和变电所有功功率的概率分布是由行车密度和列车功率共同决定的,并据此构建了迭加负荷的数学模型。最后,介绍了利用非线性寻优算法辨识负荷模型参数的具体方法和步骤,并通过实例建模和数据对比介绍了负荷概率模型的应用效果。基于负荷概率模型分析了牵引变电站高压侧负序电流的概率分布特征,提出了负序电流的描述方法。首先,针对常用的单相变压器和平衡变压器,分别探讨了负序电流的概率分布特点。然后,分析了相邻两个供电臂列车行车密度相关性对负序电流概率分布的影响,指出对于复线铁路而言两臂相关性非常小,并据此研究了采用前述负荷模型参数直接描述负序电流的可行性。此外,提出了以负序电流概率密度为拟合对象的建模思路,构建了概率法数学模型,通过实例介绍了参数识别的具体步骤。围绕牵引负荷谐波相关问题进行了概率分布特征的研究,包括馈线谐波电流、谐波发射水平以及公网谐波阻抗辨识等。首先,分析了交直型(DCDrive,直流驱动)和交直交型(ACDrive,交流驱动)电力机车谐波分布的特点,通过仿真分析研究了两种类型的电力机车对馈线谐波电流概率分布特征的影响;同时,提出了采用均匀随机分布描述单车谐波电流幅值的方法,据此构建了馈线谐波电流的数学模型,介绍了参数识别方法和步骤并进行了实例验证。负荷的谐波发射水平是谐波分析领域一个重要问题,本文针对电气化铁路的运营特点提出了利用组合概率密度公式描述高压侧谐波电压幅值分布及参数辨识方法,简化了估计牵引负荷谐波发射水平的步骤。在谐波阻抗辨识方面,分别探讨了在高压侧和牵引侧估算系统谐波阻抗的方法,主要思路是基于波动量法的基本原理、采用概率密度函数提高辨识的稳定性、可靠性及准确性,同时提出了误差修正措施,用仿真分析和实例对比证明了方法的有效性。(本文来源于《北京交通大学》期刊2016-05-26)

赵闻蕾[2](2012)在《电气化铁道牵引负荷谐波检测与补偿方案研究》一文中研究指出电力机车以其节能、环保、高效的优势已取代传统的内燃机车,成为我国铁路运输事业的主力军。电力机车的变流电路中含有大量的非线性电力电子器件以及电力机车复杂的运行状况使得电力机车运行时会产生大量的谐波。这些谐波注入到公共电网之后会产生极大的危害,因此必须做好电气化铁路谐波治理的工作。谐波治理研究主要集中在谐波分析和谐波补偿两个方面。在谐波分析领域,目前采用的分析方法主要有快速傅里叶变换法、基于扩展Prony算法、人工神经网络以及小波变换等。近年来,小波变换以其独特的优势逐渐成为信号分析领域研究的热点,本文研究的重点之一就是将小波变换理论应用到电气化铁路谐波分析中。通过理论分析验证了选取合适小波函数的重要性,根据最小长度描述准选择将db10小波选为处理谐波信号的最佳小波函数,并进一步选取了合理的分解层数。文中分别利用傅里叶分析以及小波分析两种方法对电力机车谐波电流进行仿真分析,通过对两组仿真结果进行比较分析可知,小波分析可以将电力机车谐波电流的基波分量和谐波分量有效地分离开来,进而获得谐波的有效值等相关参数,与傅里叶分析方法相比具有更高的精确度和实时性。在谐波补偿方面,本文提出一种新型直挂式大容量的链式有源电力滤波器的谐波补偿方案。对链式有源电力滤波器的主电路拓扑结构及其工作原理进行了介绍,选择了适合本系统的主电路开关器件,对作为级联结构的链式有源电力滤波器核心的H桥阀组单元进行了总体设计,给出了启动方式及冗余安全保护设计。同时设计了级联H桥结构数目、开关频率、直流侧电容值等参数,并针对链式有源电力滤波器输出补偿电流中含有开关谐波的问题设计了LRC型输出滤波器。在控制方法上,对于单相供电的电气化铁路牵引供电系统,本文采用了基于瞬时无功功率理论的单相电路谐波检测方法。针对链式有源电力滤波器直流侧电压不稳定以及各阀组单元直流侧电压不平衡现象,本文提出了一种直流侧电压均衡控制方法,很有效地解决了这一问题。为了实现对链式有源电力滤波器的有效控制以达到预期的滤波效果,本文设计了由主控机箱和扩展机箱所构成的控制器。在该控制器中,主控机箱主要完成数据处理和命令下发的任务,各扩展机箱主要完成数据的采集和命令执行的任务,它们之间通过光纤交换各种信息。仿真分析表明采用本文控制系统的链式有源电力滤波器有很好的谐波补偿能力。通过对厂内试验以及神朔牵引变电所的挂网运行试验的结果分析表明,本文研究的链式有源电力滤波器能够有效地补偿电气化铁路谐波,与补偿前相比,系统中谐波含量大大降低,满足谐波方面的国家标准。由此可见,该方案具有良好的滤波性能,完全能满足电气化铁路谐波补偿的要求,具有良好的应用前景。(本文来源于《大连理工大学》期刊2012-11-01)

赵闻蕾,邹积岩,孔莉,王娟娟[3](2011)在《基于小波变换的电气化铁道牵引负荷谐波分析》一文中研究指出电力机车作为牵引供电系统的主要不平衡负荷、谐波源负荷,其运行过程中产生的高频谐波电流对电力机车的安全、稳定运行造成很大危害。为精确实时地检测牵引供电系统中的谐波,采用时频域内均可局部化的小波变换进行谐波分析。以HXD3型0017电力机车为例,分析牵引负荷谐波电流的特点,采用最小描述长度准则(MDL)确定分析谐波的最佳小波函数,并确定合理的分解层数,在MATLAB环境下运用小波工具箱中的函数进行小波算法编程,实现对机车电流的谐波分析。仿真结果表明:小波变换可快速准确地将信号中的基波和不同频率的谐波信号分解出来,从而达到检测谐波的目的。(本文来源于《铁道学报》期刊2011年06期)

杨少兵,吴命利[4](2011)在《电气化铁道牵引馈线负荷概率模型》一文中研究指出基于实测数据对牵引馈线有功功率和无功功率进行统计分析,研究行车密度、单台机车功率的概率分布规律,据此提出描述牵引馈线有功功率和无功功率分布的概率模型。给出利用模拟退火算法进行参数辨识的方法和步骤,并结合实例进行求解和验证。研究结果证明,该牵引馈线负荷概率模型可准确描述牵引馈线有功功率和无功功率的统计特性。(本文来源于《铁道学报》期刊2011年05期)

杨少兵,吴命利[5](2010)在《电气化铁道牵引变电所负荷概率模型》一文中研究指出考虑牵引负荷具有随机波动的特点,提出了一种利用概率模型描述牵引变电所有功功率和无功功率的方法。基于实测数据,统计分析了电力机车和牵引变电所有功功率分布特点。利用单台电力机车有功功率分布和行车密度分布联合对牵引变电所有功功率进行概率建模,进而通过按功率因数特性对机车适当分类,建立了无功功率概率模型。给出了采用模拟退火算法完成概率模型参数辨识的方法。最后通过实例求解和蒙特卡洛仿真,验证了所提出的概率模型的有效性。(本文来源于《电力系统自动化》期刊2010年24期)

杜晨红[6](2009)在《电气化铁道牵引负荷谐波推荐限值的研究》一文中研究指出电气化铁道牵引负荷作为特殊的谐波畸变负荷,有必要研究电铁牵引负荷谐波限值的问题。本论文首先简要介绍了国内外电气化铁道谐波发送限值的研究情况,以及各国现行的与电铁相关的谐波标准。主要讨论了牵引变电所各种接线方式下的叁相两相谐波变换模型及其变换矩阵,并以此为基础对牵引变电所原边和次边的电气量进行变换。利用IEC 61000-3-6、G5/4和谐波国标GB/T 14549-93对我国某区域几个变电所的谐波电压畸变情况进行比较和分析,得出各牵引变电所各次谐波电压含有率和总谐波畸变率,讨论了各次谐波电压的发送限值以及总谐波电压畸变率的发送限值,分析了其评估的合理性,提出了制定或修订谐波国标时应该注意的几个问题。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2009-03-01)

缪耀珊[7](2008)在《交流电气化铁道牵引负荷的谐波评估》一文中研究指出我国于1993年颁布了有关非线性畸变负荷的谐波允许限值(GB/T14549-93《公用电网谐波》)的国家标准。铁道部门专家对该标准有不同的看法,希望结合电气化铁道特点共同协商制定电铁谐波标准。国家计委为此专门组织两部专家进行攻关。由于电力部门缺少对电网谐波的实时监测手段,该标准并未在电气化铁道供电系统中真正实行过。最近国家决定重新修订该项标准。电铁牵引负荷执行国家新的谐波标准势在必行。作者对交流牵引负荷和牵引供电系统的特点进行了分析,结合IEC和英国有关谐波的标准和技术文件,提出《交流电气化铁道牵引负荷的谐波评估》,希望能对我国电铁供电工作者有所帮助。(本文来源于《电气化铁道》期刊2008年04期)

方重秋[8](2008)在《电气化铁道牵引负荷谐波电流统计建模、分析》一文中研究指出随着现代工业技术的发展,电力系统的非线性负荷不断增加,同时电力电子设备的广泛应用,使得电网中的电压和电流发生畸变。电网中大量高次谐波分量的存在,使配电网电能质量严重恶化;另一方面,由于工业自动化水平的提高,微处理器和PLC等智能器件大量应用于工业控制过程,这些精密控制过程对电能质量的要求越来越高。近年来,大功率电力电子整流设备在电气化铁道中的广泛应用,使电气化铁道成为电网的主要谐波源之一。由于电铁负荷的随机波动性,因此,用统计的方法描述谐波更为准确。本文在已测谐波数据的情况下,获得h次谐波电流的概率密度直方图,在各离散点已知其概率,因此,在拟合概率密度曲线时相当于离散数据的最佳平方逼近。本文首先介绍谐波产生的原因以及谐波的危害,我国电气化铁道谐波电流的研究现状,电气化铁道牵引负荷谐波电流随机性的研究动态。主要讨论了牵引供电系统的两相、叁相谐波模型及其互换,牵引变压器在不同接线方式下的谐波变换阵及注入系统不平衡谐波电流的特点。简单介绍了电气化铁道谐波电流统计分析的叁种分析方法:测量法,迭加法则,多随机矢量求和。最后,利用已测谐波数据,对牵引负荷的统计分布特征进行分析,从而获得牵引负荷的散点图,概率密度直方图,利用离散数据的最佳平方逼近方法获得牵引负荷的概率密度曲线,从而得到牵引负荷谐波电流的统计分布特征。(本文来源于《西南交通大学》期刊2008-04-25)

解绍锋,李群湛[9](2007)在《电气化铁道牵引负荷谐波发射限值》一文中研究指出在比较分析IEC 61000-3-6与GB/T 14549-93的基础上,讨论了谐波阻抗对谐波电压和电流限值之间关系的影响.电气化铁道牵引负荷与普通电力负荷在协议容量和供电容量的确定、谐波迭加指数和多谐波源同时系数3个方面存在差别,因此前者的谐波发射限值的分配方法也与后者的不同,建议采用IEC 61000-3-6中的3级评估法.以某电气化铁道为例,介绍了应用3级评估法评估牵引负荷的谐波发射水平的过程.(本文来源于《西南交通大学学报》期刊2007年03期)

袁佳歆[10](2006)在《电气化铁道牵引负荷的无功和负序分析》一文中研究指出针对目前社会对电能质量的要求越来越高、而目前我国电气化铁道负荷品质和管理手段仍处在较低水平的状况,介绍了在我国某地区开展的对无功和负序的综合治理研究工作,对电气化铁道牵引负荷引起的电压偏差、负荷序分量引起的叁相电压不平衡度进行了实测及具体分析。(本文来源于《供用电》期刊2006年06期)

电气化铁道牵引负荷论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

电力机车以其节能、环保、高效的优势已取代传统的内燃机车,成为我国铁路运输事业的主力军。电力机车的变流电路中含有大量的非线性电力电子器件以及电力机车复杂的运行状况使得电力机车运行时会产生大量的谐波。这些谐波注入到公共电网之后会产生极大的危害,因此必须做好电气化铁路谐波治理的工作。谐波治理研究主要集中在谐波分析和谐波补偿两个方面。在谐波分析领域,目前采用的分析方法主要有快速傅里叶变换法、基于扩展Prony算法、人工神经网络以及小波变换等。近年来,小波变换以其独特的优势逐渐成为信号分析领域研究的热点,本文研究的重点之一就是将小波变换理论应用到电气化铁路谐波分析中。通过理论分析验证了选取合适小波函数的重要性,根据最小长度描述准选择将db10小波选为处理谐波信号的最佳小波函数,并进一步选取了合理的分解层数。文中分别利用傅里叶分析以及小波分析两种方法对电力机车谐波电流进行仿真分析,通过对两组仿真结果进行比较分析可知,小波分析可以将电力机车谐波电流的基波分量和谐波分量有效地分离开来,进而获得谐波的有效值等相关参数,与傅里叶分析方法相比具有更高的精确度和实时性。在谐波补偿方面,本文提出一种新型直挂式大容量的链式有源电力滤波器的谐波补偿方案。对链式有源电力滤波器的主电路拓扑结构及其工作原理进行了介绍,选择了适合本系统的主电路开关器件,对作为级联结构的链式有源电力滤波器核心的H桥阀组单元进行了总体设计,给出了启动方式及冗余安全保护设计。同时设计了级联H桥结构数目、开关频率、直流侧电容值等参数,并针对链式有源电力滤波器输出补偿电流中含有开关谐波的问题设计了LRC型输出滤波器。在控制方法上,对于单相供电的电气化铁路牵引供电系统,本文采用了基于瞬时无功功率理论的单相电路谐波检测方法。针对链式有源电力滤波器直流侧电压不稳定以及各阀组单元直流侧电压不平衡现象,本文提出了一种直流侧电压均衡控制方法,很有效地解决了这一问题。为了实现对链式有源电力滤波器的有效控制以达到预期的滤波效果,本文设计了由主控机箱和扩展机箱所构成的控制器。在该控制器中,主控机箱主要完成数据处理和命令下发的任务,各扩展机箱主要完成数据的采集和命令执行的任务,它们之间通过光纤交换各种信息。仿真分析表明采用本文控制系统的链式有源电力滤波器有很好的谐波补偿能力。通过对厂内试验以及神朔牵引变电所的挂网运行试验的结果分析表明,本文研究的链式有源电力滤波器能够有效地补偿电气化铁路谐波,与补偿前相比,系统中谐波含量大大降低,满足谐波方面的国家标准。由此可见,该方案具有良好的滤波性能,完全能满足电气化铁路谐波补偿的要求,具有良好的应用前景。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电气化铁道牵引负荷论文参考文献

[1].杨少兵.电气化铁道牵引负荷概率分布特性与数学模型研究[D].北京交通大学.2016

[2].赵闻蕾.电气化铁道牵引负荷谐波检测与补偿方案研究[D].大连理工大学.2012

[3].赵闻蕾,邹积岩,孔莉,王娟娟.基于小波变换的电气化铁道牵引负荷谐波分析[J].铁道学报.2011

[4].杨少兵,吴命利.电气化铁道牵引馈线负荷概率模型[J].铁道学报.2011

[5].杨少兵,吴命利.电气化铁道牵引变电所负荷概率模型[J].电力系统自动化.2010

[6].杜晨红.电气化铁道牵引负荷谐波推荐限值的研究[D].华北电力大学(北京).2009

[7].缪耀珊.交流电气化铁道牵引负荷的谐波评估[J].电气化铁道.2008

[8].方重秋.电气化铁道牵引负荷谐波电流统计建模、分析[D].西南交通大学.2008

[9].解绍锋,李群湛.电气化铁道牵引负荷谐波发射限值[J].西南交通大学学报.2007

[10].袁佳歆.电气化铁道牵引负荷的无功和负序分析[J].供用电.2006

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