發(fā)布時間：2020-10-15 10:21

　　 當今中國,城市軌道交通建設特別是地鐵建設開展的如火如荼。隨著在建、運營地鐵線路的快速增長,如何減少工程投資和運營成本,如何優(yōu)化地鐵整體設計和運行方案,如何保障地鐵線路運行安全等已經成為相關從業(yè)者和科研工作者面臨的現(xiàn)實挑戰(zhàn),而地鐵牽引供電系統(tǒng)潮流計算的相關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,導致潮流計算精度不高。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)潮流計算混合迭代方法并將其應用到實際工程項目中。地鐵牽引供電系統(tǒng)交直流潮流計算的研究重點主要在兩個方面:一方面為交直流電力網(wǎng)絡潮流分布計算;另一方面即在交直流電力網(wǎng)絡潮流分布計算過程中的迭代算法研究。交直流電力網(wǎng)絡潮流分布計算將分別完成交流側和直流側的潮流計算,通過計算可得地鐵牽引供電系統(tǒng)交流側和直流側各節(jié)點功率、電壓和電流的大小;交直流電力網(wǎng)絡潮流分布計算過程中的迭代算法研究則通過修正后的兩側潮流計算結果的交互,實現(xiàn)交流側與直流側潮流之間的解耦。針對交直流電力網(wǎng)絡潮流分布計算,本文將地鐵牽引供電系統(tǒng)分為三個子系統(tǒng)進行處理,并對交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)的各部分所含電路元件分別建立了數(shù)學模型,著重推導了地鐵牽引供電系統(tǒng)牽引變電所模塊的數(shù)學模型,在此基礎上,推導了地鐵牽引供電系統(tǒng)的交流側潮流和直流側潮流計算方法。在交直流電力網(wǎng)絡潮流分布計算過程中,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。通過單獨設計牽引供電系統(tǒng)整流機組潮流模型,將交流系統(tǒng)與整流機組的接口參數(shù)進行修正、整流機組和直流系統(tǒng)的接口參數(shù)進行修正,并用修正過的直流潮流計算結果和交流流潮流計算結果來相互迭代,實現(xiàn)了交直流潮流迭代的解耦。通過實例分析驗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。實驗結果表明,本文提出的考慮交直流耦合的地鐵牽引供電系統(tǒng)潮流計算方法在精度和收斂性上較未考慮耦合的潮流計算方法效果更符合實際。
【學位單位】：湖南工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U231.8;TM744
【部分圖文】：

傳推進大運量、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)設施裝置、運行水平和管理質量都較高占比上，許多城市的軌道交通運輸所占比例早就達到了 50%水平以上目前，中國已有 30 個城市擁有地鐵線路，國家關于地鐵線路里程數(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開發(fā)勢頭強度快，對比國內和國外的發(fā)展規(guī)模，我國已經占據(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階躍式發(fā)展階段，2020 年底地鐵總里程預計將超過 6000 公規(guī)劃在 7000 公里以上[10]，市場前景巨大。如下圖，在中國城市軌道交通的運營線路數(shù)量排名中[11]，全國各城市的地鐵線路中，超過 10 條線路的城市已經有 3 座，北京有 20 條，上廣州 10 條。各城市以已運行的地鐵線路數(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。

遠規(guī)劃在 7000 公里以上[10]，市場前景巨大。如下圖，在中國城市軌道交通的運營線路數(shù)量排名中[11]，全國各城市已行的地鐵線路中，超過 10 條線路的城市已經有 3 座，北京有 20 條，上海和廣州 10 條。各城市以已運行的地鐵線路數(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)潮流計算方法研究看相應標準手冊，國際上對地鐵機車的分類有兩種，其中 A 型車的機車整度為 3m、B 型車的機車整體寬度為 2.8m，機車編組方式一般為 5-8 節(jié)。長鐵 2 號線列車采用鋁合金中空擠壓型材，標準 B 型車輛，采用 6 節(jié)編組， 4 節(jié)為帶動力車輛，兩端為帶司機室的拖車車輛，最高運行速度為 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】

相關期刊論文 前10條

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

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

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

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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];鐵道學報;2012年11期

相關博士學位論文 前1條

1 劉煒;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];西南交通大學;2009年

相關碩士學位論文 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;2016年

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4 申寧;直流牽引供電系統(tǒng)變流機組建模與運行過程仿真研究[D];西南交通大學;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;2009年

6 謝方;城市軌道交通直流供電整流機組研究[D];西南交通大學;2009年

本文編號：2842047