當(dāng)今中國,城市軌道交通建設(shè)特別是地鐵建設(shè)開展的如火如荼。隨著在建、運(yùn)營地鐵線路的快速增長,如何減少工程投資和運(yùn)營成本,如何優(yōu)化地鐵整體設(shè)計(jì)和運(yùn)行方案,如何保障地鐵線路運(yùn)行安全等已經(jīng)成為相關(guān)從業(yè)者和科研工作者面臨的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn),而地鐵牽引供電系統(tǒng)潮流計(jì)算的相關(guān)研究將為上述問題提供依據(jù)。但現(xiàn)有的地鐵牽引供電系統(tǒng)潮流計(jì)算方法大多沒有考慮交流潮流和直流潮流之間的相互耦合,導(dǎo)致潮流計(jì)算精度不高。為解決上述問題,本文采用了一種考慮交直流潮流相互耦合的地鐵牽引供電系統(tǒng)潮流計(jì)算混合迭代方法并將其應(yīng)用到實(shí)際工程項(xiàng)目中。地鐵牽引供電系統(tǒng)交直流潮流計(jì)算的研究重點(diǎn)主要在兩個(gè)方面:一方面為交直流電力網(wǎng)絡(luò)潮流分布計(jì)算;另一方面即在交直流電力網(wǎng)絡(luò)潮流分布計(jì)算過程中的迭代算法研究。交直流電力網(wǎng)絡(luò)潮流分布計(jì)算將分別完成交流側(cè)和直流側(cè)的潮流計(jì)算,通過計(jì)算可得地鐵牽引供電系統(tǒng)交流側(cè)和直流側(cè)各節(jié)點(diǎn)功率、電壓和電流的大小;交直流電力網(wǎng)絡(luò)潮流分布計(jì)算過程中的迭代算法研究則通過修正后的兩側(cè)潮流計(jì)算結(jié)果的交互,實(shí)現(xiàn)交流側(cè)與直流側(cè)潮流之間的解耦。針對(duì)交直流電力網(wǎng)絡(luò)潮流分布計(jì)算,本文將地鐵牽引供電系統(tǒng)分為三個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行處理,并對(duì)交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)的各部分所含電路元件分別建立了數(shù)學(xué)模型,著重推導(dǎo)了地鐵牽引供電系統(tǒng)牽引變電所模塊的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了地鐵牽引供電系統(tǒng)的交流側(cè)潮流和直流側(cè)潮流計(jì)算方法。在交直流電力網(wǎng)絡(luò)潮流分布計(jì)算過程中,考慮了地鐵牽引供電系統(tǒng)交直流潮流的耦合問題,采用了一種基于接口參數(shù)修正方程的地鐵牽引供電系統(tǒng)混合潮流迭代方法。通過單獨(dú)設(shè)計(jì)牽引供電系統(tǒng)整流機(jī)組潮流模型,將交流系統(tǒng)與整流機(jī)組的接口參數(shù)進(jìn)行修正、整流機(jī)組和直流系統(tǒng)的接口參數(shù)進(jìn)行修正,并用修正過的直流潮流計(jì)算結(jié)果和交流流潮流計(jì)算結(jié)果來相互迭代,實(shí)現(xiàn)了交直流潮流迭代的解耦。通過實(shí)例分析驗(yàn)證了本文提出的基于接口參數(shù)修正方程的地鐵牽引供電系統(tǒng)模型及其算法的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的考慮交直流耦合的地鐵牽引供電系統(tǒng)潮流計(jì)算方法在精度和收斂性上較未考慮耦合的潮流計(jì)算方法效果更符合實(shí)際。
【學(xué)位單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U231.8;TM744
【部分圖文】：

傳推進(jìn)大運(yùn)量、高速度、清潔的城市軌道交通特別是地鐵的出行方式要大城市的城市軌道交通系統(tǒng)設(shè)施裝置、運(yùn)行水平和管理質(zhì)量都較高占比上，許多城市的軌道交通運(yùn)輸所占比例早就達(dá)到了 50%水平以上目前，中國已有 30 個(gè)城市擁有地鐵線路，國家關(guān)于地鐵線路里程數(shù)的將以每年約 12.5%的比例增加。中國的城市軌道交通建設(shè)開發(fā)勢(shì)頭強(qiáng)度快，對(duì)比國內(nèi)和國外的發(fā)展規(guī)模，我國已經(jīng)占據(jù)世界前列。近 10 年軌道交通的發(fā)展全球矚目。截至 2017 年 11 月底，我國城市軌道交通超過 4000 公里，其中地鐵 3000 多公里[9]。 十三五 期間，我國將步道交通建設(shè)階躍式發(fā)展階段，2020 年底地鐵總里程預(yù)計(jì)將超過 6000 公規(guī)劃在 7000 公里以上[10]，市場(chǎng)前景巨大。如下圖，在中國城市軌道交通的運(yùn)營線路數(shù)量排名中[11]，全國各城市的地鐵線路中，超過 10 條線路的城市已經(jīng)有 3 座，北京有 20 條，上廣州 10 條。各城市以已運(yùn)行的地鐵線路數(shù)量來論，“北上廣深”依然名，南京、重慶等排名靠前。圖 1-1 和圖 1-2 分別為中國城市軌道交行線路數(shù)量和長度排名。

遠(yuǎn)規(guī)劃在 7000 公里以上[10]，市場(chǎng)前景巨大。如下圖，在中國城市軌道交通的運(yùn)營線路數(shù)量排名中[11]，全國各城市已行的地鐵線路中，超過 10 條線路的城市已經(jīng)有 3 座，北京有 20 條，上海和廣州 10 條。各城市以已運(yùn)行的地鐵線路數(shù)量來論，“北上廣深”依然占四名，南京、重慶等排名靠前。圖 1-1 和圖 1-2 分別為中國城市軌道交通運(yùn)行線路數(shù)量和長度排名。圖 1-1 中國城市軌道交通城市運(yùn)營線路排名

考慮交直流耦合的地鐵牽引供電系統(tǒng)潮流計(jì)算方法研究看相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，國際上對(duì)地鐵機(jī)車的分類有兩種，其中 A 型車的機(jī)車整度為 3m、B 型車的機(jī)車整體寬度為 2.8m，機(jī)車編組方式一般為 5-8 節(jié)。長鐵 2 號(hào)線列車采用鋁合金中空擠壓型材，標(biāo)準(zhǔn) B 型車輛，采用 6 節(jié)編組， 4 節(jié)為帶動(dòng)力車輛，兩端為帶司機(jī)室的拖車車輛，最高運(yùn)行速度為 80km大載客量 1866 人[53,56]。車輛外觀圖如圖 2-5 所示，其具體參數(shù)如表 2-1 所示
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 柴潤澤;張保會(huì);薄志謙;;含電壓源型換流器直流電網(wǎng)的交直流網(wǎng)絡(luò)潮流交替迭代方法[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2015年07期

2 唐洪良;鄭軍;楊強(qiáng);;直流微型電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)[J];電工電氣;2014年10期

3 邊顏東;楊永平;葉霞飛;;科學(xué)規(guī)劃建設(shè)軌道交通 支持新型城鎮(zhèn)化發(fā)展[J];城市軌道交通研究;2014年10期

4 盧愷;韓寶明;魯放;;2013年中國城市軌道交通運(yùn)營線路統(tǒng)計(jì)與分析[J];都市快軌交通;2014年01期

5 蘇曉舟;顧保南;孫世超;;2013年中國城市軌道交通運(yùn)營線路統(tǒng)計(jì)和分析[J];城市軌道交通研究;2014年01期

6 楊永平;邊顏東;周曉勤;葉霞飛;;我國城市軌道交通存在的主要問題及發(fā)展對(duì)策[J];城市軌道交通研究;2013年10期

7 湯廣福;賀之淵;龐輝;;柔性直流輸電工程技術(shù)研究、應(yīng)用及發(fā)展[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2013年15期

8 王成山;孫充勃;彭克;李琰;武震;;微電網(wǎng)交直流混合潮流算法研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年04期

9 薛振宇;房大中;;基于雙向迭代的交直流互聯(lián)電力系統(tǒng)潮流計(jì)算[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2013年05期

10 胡海濤;王江峰;何正友;王斌;高仕斌;錢清泉;;地鐵牽引供電系統(tǒng)交-直流潮流算法研究[J];鐵道學(xué)報(bào);2012年11期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 劉煒;城市軌道交通列車運(yùn)行過程優(yōu)化及牽引供電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真[D];西南交通大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 何斌;現(xiàn)代有軌電車供電系統(tǒng)方案研究[D];西南交通大學(xué);2016年

2 吳曉婷;直流牽引變電所在交直流潮流計(jì)算中建模研究[D];北京交通大學(xué);2013年

3 肖濤古;地鐵直流供電系統(tǒng)模型及直流短路分析[D];華南理工大學(xué);2012年

4 申寧;直流牽引供電系統(tǒng)變流機(jī)組建模與運(yùn)行過程仿真研究[D];西南交通大學(xué);2012年

5 董毅峰;交直流混聯(lián)電力系統(tǒng)潮流算法研究[D];天津大學(xué);2009年

6 謝方;城市軌道交通直流供電整流機(jī)組研究[D];西南交通大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2842047