隨著軌道交通的迅猛發(fā)展,其供電安全問題日益明顯。由于城軌大多利用直流電供電、鋼軌回流的方式,在回流過程中鋼軌電位問題突出,鋼軌電位限制裝置動作頻繁,嚴重影響系統(tǒng)的正常運營,危及人身安全。鋼軌電位的分布規(guī)律及控制方法尚待進一步闡明,為解決上述存在的問題,本文主要對直流牽引供電系統(tǒng)功率分配影響下鋼軌電位異常升高機理進行研究。本文首先針對多列車多牽引變電站并列運行模型開展研究。分析包含再生制動能量吸收裝置（READ）的牽引變電站、牽引網(wǎng)、列車的工作特性,建立相應的數(shù)學模型;分析排流柜、鋼軌電位限制裝置的動作特性,建立回流系統(tǒng)混合參數(shù)模型,利用參數(shù)修正法得到集中參數(shù)等效模型,建立多列車多牽引變電站整體仿真模型;分析列車運行時的受力情況,建立列車牽引計算模型,結(jié)合實際線路得到多列車運行時的距離、功率和運行圖。其次,針對多列車多牽引變電站并列運行仿真開展研究。基于“鏈式網(wǎng)絡+節(jié)點電壓法+Picard迭代算法”進行直流牽引供電系統(tǒng)靜態(tài)及動態(tài)潮流計算;結(jié)合供電系統(tǒng)的潮流分布,建立全線鋼軌電位動態(tài)分布計算模型;仿真結(jié)果表明,該潮流算法及鋼軌電位的動態(tài)分布計算方法能夠準確仿真復雜工況下鋼軌電位的分布規(guī)律;... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋼軌電位的動態(tài)分布

工程碩士專業(yè)學位論文48（c）鋼軌電位的時間-距離分布（d）鋼軌電位-距離分布圖4-6READ啟動閾值為1600V的鋼軌電位分布Figure4-6RailpotentialdistributionwithREADstartupthresholdof1600V當READ的啟動閾值設(shè)置為1600V時，供電區(qū)間內(nèi)的制動列車向接觸網(wǎng)反饋的再生制動功率優(yōu)先被就近牽引變電站的READ吸收，從而避免功率的長距離跨區(qū)傳輸。對t=135s時的系統(tǒng)功率分配和鋼軌電位進行分析，該情況下系統(tǒng)多節(jié)點之間功率分配如表4-8所示。表4-8閾值改變后135s多節(jié)點之間的功率分配Table4-8Powerdistributionbetweenmultiplenodesafterthresholdchangeat135s電源（kW）負荷（kW）變電站1Z列車s1C列車x1C變電站5Z列車s2C2983.731279.6900變電站2Z03981.1900變電站3Z003934.080列車x2C001269.32930.69由表4-8可知，135s時刻下牽引變電站2Z和牽引變電站3Z處于再生制動工況，投入再生制動能量吸收裝置READ，相當于系統(tǒng)的負荷，從接觸網(wǎng)吸收制動列車向牽引網(wǎng)回饋的再生制動能量。當READ的啟動閾值為1600V時，2.7479km處的上行再生制動列車s1C向牽引網(wǎng)回饋的再生制動功率中只有1279.69kW被0.1117km處的上行加速運行列車s2C吸收，功率傳輸距離為2.6362km，剩余的3981.19kW被牽引變電站2Z處的READ吸收。結(jié)合圖4-4RAED的啟動閾值為1800V情況下的鋼軌電位動態(tài)分布情況，135s時刻READ啟動閾值不同的情況下全線鋼軌電位的分布如圖4-7所示。

工程碩士專業(yè)學位論文504-8所示。更改列車的發(fā)車間隔，將其設(shè)置為100s，鋼軌電位的動態(tài)分布如圖4-9所示。當列車的發(fā)車間隔為120s時，全線鋼軌電位最大值為106.9V，位于134s時刻，0.0574km位置處；全線鋼軌電位最小值為-101.2V，位于717s時刻，0.0966km位置處。當列車的發(fā)車間隔為100s時，全線鋼軌電位最大值為33.75V，位于393s時刻，6.6071km位置處；全線鋼軌電位最小值為-29.54V，位于434s時刻，7.5482km位置處。根據(jù)圖4-8、圖4-9可知，當列車運行圖的發(fā)車間隔由120s變?yōu)?00s時，全線的鋼軌電位顯著降低。（a）鋼軌電位的3D分布（b）鋼軌電位-距離分布（c）鋼軌電位的時間-距離分布（d）鋼軌電位-時間分布圖4-8發(fā)車間隔為120s的鋼軌電位分布Figure4-8Railpotentialdistributionwithdepartureintervalat120s

【參考文獻】：
期刊論文
[1]城軌雜散電流與鋼軌電位限制裝置的關(guān)系探討[J]. 林捷.  科技資訊. 2019(34)
[2]城市軌道交通行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 李昌濤.  交通世界. 2019(19)
[3]24脈波移相整流變壓器技術(shù)研究綜述[J]. 孫玉偉,潘天雄,嚴新平,袁成清,湯旭晶,潘鵬程.  武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2019(03)
[4]城市軌道交通交流供電系統(tǒng)鋼軌電位動態(tài)分布[J]. 岳新華.  電氣化鐵道. 2019(02)
[5]城市軌道交通2018年度統(tǒng)計和分析報告[J].   城市軌道交通. 2019(04)
[6]城市軌道交通再生制動能量吸收方案分析與研究[J]. 張全柱,李圓紅,鄧永紅,馬紅梅.  華北科技學院學報. 2018(06)
[7]城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)有關(guān)技術(shù)研究[J]. 張飛.  工程建設(shè)與設(shè)計. 2018(20)
[8]城市軌道交通排流裝置與鋼軌電位限制裝置并柜建模分析[J]. 胡維鋒,花春橋.  城市軌道交通研究. 2018(07)
[9]分級式鋼軌電位限制裝置的研究[J]. 于志永.  城市軌道交通研究. 2017(09)
[10]應用于軌道交通中24脈波自耦變壓整流器的仿真研究[J]. 王恒,崔雪,馮云斌,曹玉勝.  電測與儀表. 2017(07)

博士論文
[1]牽引供電系統(tǒng)潮流可解性與供電能力評估[D]. 張俊騏.北京交通大學 2018
[2]直流牽引供電系統(tǒng)回流安全關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 杜貴府.中國礦業(yè)大學 2017
[3]城市軌道交通直流牽引回流系統(tǒng)防護技術(shù)研究[D]. 張棟梁.中國礦業(yè)大學 2012
[4]地鐵雜散電流分布規(guī)律及腐蝕智能監(jiān)測方法研究[D]. 王禹橋.中國礦業(yè)大學 2012
[5]直流牽引回流系統(tǒng)分析及軌電位相關(guān)問題研究[D]. 李國欣.中國礦業(yè)大學 2010
[6]城市軌道交通再生制動能量利用技術(shù)研究[D]. 許愛國.南京航空航天大學 2009
[7]城市軌道交通列車運行過程優(yōu)化及牽引供電系統(tǒng)動態(tài)仿真[D]. 劉煒.西南交通大學 2009

碩士論文
[1]基于VVVF的城軌車輛牽引傳動控制技術(shù)及仿真研究[D]. 潘宣伊.吉林大學 2019
[2]直流牽引供電回流系統(tǒng)安全參數(shù)分布特性與限制方法研究[D]. 劉艷梅.中國礦業(yè)大學 2019
[3]地鐵回流安全參數(shù)分布規(guī)律及控制方法研究[D]. 周根華.北京交通大學 2018
[4]考慮再生制動能量回收利用裝置的直流牽引供電系統(tǒng)建模與仿真[D]. 王波.北京交通大學 2018
[5]城市軌道交通雜散電流動態(tài)分布及泄漏監(jiān)測研究[D]. 劉穎熙.中國礦業(yè)大學 2017
[6]城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)再生制動仿真研究[D]. 吳晗.中國礦業(yè)大學 2017
[7]城市軌道交通雜散電流分布特性及仿真研究[D]. 李嘉成.西南交通大學 2017
[8]有軌電車牽引供電系統(tǒng)負荷建模及潮流計算研究[D]. 李昕.北京交通大學 2015
[9]城市軌道交通鋼軌電位過高原因及限制措施研究[D]. 許蓓.中國礦業(yè)大學 2015
[10]基于停站時間模型的列車運行圖生成及延遲分析[D]. 張少波.北京交通大學 2014



本文編號：3287348