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高速铁路牵引供电系统负序研究

作　者: 赵健
导　师: 曹一家；江全元
学　校: 浙江大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 高速铁路牵引供电系统潮流计算负序列车运行图法
分类号: U238
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 318次
引　用: 3次
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内容摘要

2008年8月1日,我国第一条高速铁路——京津城际高速铁路开通运营,拉开了我国高速铁路建设和运营的序幕。高速铁路在给铁路运输业带来巨大变革、促进国家经济发展的同时,随之而来的对于电力系统负序、谐波等电能质量影响也日益受到重视。相比于一般的常速电气化铁路牵引供电系统,高速铁路牵引供电系统有着许多自身的特点,而且高速铁路的相关尖端技术都掌握在以西门子为代表的国外企业手中,因此,开发具有自主知识产权的“高速铁路牵引供电系统电能质量评估软件”是摆在国内科研工作者面前的重大任务。本文试图在高速铁路牵引供电系统负序评估方面做出一些工作,期望给后来者提供一个可深入的研究基础。首先,本文探讨了高速铁路牵引供电系统的基本原理和电路模型,分别从牵引变电站结线方式、牵引变电站向牵引网的供电方式、牵引网向高速列车的供电方式以及高速列车负荷建模四个方面予以阐述。为高速牵引供电系统的潮流计算打下了坚实的基础。其次,应用一种新颖的潮流计算算法进行牵引网潮流计算,阐述了其基本原理,并且在其基础上对电压、电流计算提出了改进方法,使算法更便于计算机程序实现,并通过多个仿真算例验证了改进算法的有效性。最后,应用对称分量法推导了高速铁路牵引变电站的三相电压不平衡度计算公式,在此基础上,结合列车运行图法和牵引网潮流计算算法,开发了“高速铁路牵引供电系统动态负序分析”程序,实现了牵引供电系统的实时负序评估。并通过对京津城际高速铁路这一实际算例进行了仿真计算,验证了程序的有效性和正确性。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
第1章绪论  10-20
  1.1 课题的意义与来源  10-11
  1.2 国内外研究综述  11-18
    1.2.1 高速铁路发展综述  11-13
    1.2.2 高速铁路电能质量综述  13-16
    1.2.3 高速铁路牵引供电系统负序研究综述  16-18
  1.3 本文所做的工作  18-20
第2章高速铁路牵引供电系统  20-29
  2.1 高速铁路牵引供电系统概述  20-21
  2.2 牵引变电站类型  21-22
  2.3 牵引变电站向牵引网的供电方式  22-23
  2.4 牵引网向高速列车的供电方式  23-26
    2.4.1 基本原理  24
    2.4.2 AT供电方式对通信线路的防护原理  24-26
  2.5 高速列车  26-28
  2.6 本章小结  28-29
第3章高速铁路牵引网潮流计算方法研究  29-51
  3.1 算法基本原理研究  29-38
    3.1.1 单列车情况  29-35
    3.1.2 多列车情况  35-38
  3.2 算法改进及程序实现  38-45
    3.2.1 电压计算改进  39-40
    3.2.2 电流计算改进  40-45
  3.3 算例分析  45-50
    3.3.1 静态仿真算例  45-48
    3.3.2 动态仿真算例  48-50
  3.4 本章小结  50-51
第4章高速铁路牵引供电系统动态负序分析  51-65
  4.1 对称分量法基本原理  51-52
  4.2 三相电压不平衡度国家标准  52-54
    4.2.1 三相电压不平衡度的定义及允许值  52-53
    4.2.2 三相电压不平衡度的测量和取值  53
    4.2.3 三相电压不平衡度的计算  53-54
  4.3 单相 VV结线牵引变电站负序分析  54-56
  4.4 高速铁路牵引供电系统动态负序分析  56-58
    4.4.1 基于列车运行图法的高速铁路牵引网动态潮流计算基本原理  56
    4.4.2 基于列车运行图法的高速铁路牵引供电系统动态负序分析  56-58
  4.5 算例分析  58-64
    4.5.1 京津高速铁路牵引供电系统概况  58-61
    4.5.2 京津高速铁路牵引网动态负序分析  61-64
  4.6 本章小结  64-65
第5章总结与展望  65-66
  5.1 全文总结  65
  5.2 下一步工作展望  65-66
参考文献  66-69
致谢  69-70
攻读硕士学位期间发表的论文  70-71
附录  71-73

高速铁路牵引供电系统负序研究

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