收藏本站
《北京交通大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

城市轨道交通供电系统建模与直流馈线保护的研究

喻乐  
【摘要】:随着我国城市经济的快速发展,城市地面交通日趋紧张,城市轨道交通成为缓解交通问题的最佳选择。然而城市轨道交通的高速发展为其供电系统的安全可靠运行带来了新的问题:如高峰运行时列车密度加大、城郊及城际线路供电距离过长、早期修建线路老化严重等。特别是直流馈线由于敷设条件和运行环境差等原因更容易在上述新问题的影响下引发短路故障,严重威胁着城市轨道交通安全运行,因此,对城市轨道交通供电系统运行特性、故障分析、保护与控制技术及其相关问题展开深入研究具有十分重要的意义。 本文通过分析城市轨道交通供电系统的工作原理,针对其特殊的供电及运行方式建模,分析运行特性及故障特性,研究直流馈线保护的配置与配合以及新的判据和算法。完成的主要内容及创新点如下: (1)分析城市轨道交通供电系统的特殊供电方式及机车运行特性,结合实际参数及所获得的相应机车数据,对供电系统各主要元件牵引变电站、机车、轨道等进行了综合建模与仿真,并将仿真结果与地铁直流馈线运行录波数据进行了对比,验证了仿真模型。在此基础上,提出了包括机车过电分段、机车再生制动时发生短路故障等情况的仿真建模方法,研究分析了各种运行方式下的运行特性及电流特征。 (2)深入研究了轨道在通过短路电流时所产生的集肤效应对直流馈线短路电流变化特征的显著影响。推导并提出了一种考虑集肤效应的钢轨等效暂态电流计算方法,该方法基于求取电压阶跃级数以获得电流级数响应,实现对钢轨等效圆柱形导体的电流暂态特性计算;针对远端短路的情况,通过分析供电系统短路回路模型,采用S-function模块实现上述方法,采用该方法与轨道暂态阻抗计算的相互迭代实现轨道远端短路时的电流暂态计算。 (3)区别远端短路时的直流馈线短路电流与机车恒转矩运行时直流馈线电流是传统保护算法的难点。本文研究了两种电流所具有的指数函数特性及其时间常数变化特征,提出了一种基于Mexh小波基辨识两种电流的方法,该方法利用Mexh小波变换具有提取指数函数中的时间常数特征的能力,对直流馈线电流进行反向大尺度小波变换分析并提取其时间常数变化特征实现辨识,并通过对各种不同情况下的实测直流馈线电流进行变换及仿真分析,验证了所提辨识方法的有效性。 (4)本文提出了DDL (di/dt与△I保护组合)+小波上升率保护的直流馈线主保护方案,方案充分利用三种原理保护的优越性并使其相互配合实现直流馈线全长100%保护:DDL+AI保护反应近距离短路故障、DDL+AT保护反应中远距离短路故障、小波上升率保护反应远端短路故障,研究保护方案的参数整定与配合,设计了保护实现流程。通过各种不同运行情况的仿真及现场录波数据对该保护方案进行了测试,验证方案的可行性和有效性。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM773;TM72

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王念同,魏雪亮;24脉波牵引整流变压器的联结组[J];变压器;2002年06期
2 王念同,魏雪亮;城市轨道交通24脉波牵引整流变电站网侧谐波电流的分析[J];变压器;2003年01期
3 金雪丰;郝德清;张文君;;轨道交通框架保护及轨电位限制系统设计[J];船电技术;2010年11期
4 杨秋娟;关于我国城市大力发展轨道交通必要性的研究[J];长沙铁道学院学报;2001年03期
5 沈小军;江秀臣;达世鹏;;轨道交通直流电缆绝缘诊断技术现状及展望[J];电工技术学报;2007年09期
6 姜华;伍小杰;韩晓春;;基于MATLAB/SIMULINK的双三相异步电机的仿真模型及性能研究[J];大电机技术;2006年06期
7 陶生桂,崔俊国;城市轨道车辆电力传动系统及其控制的发展[J];电力机车技术;2001年03期
8 王曰凡;上海地铁车辆[J];电力机车技术;2001年03期
9 程隆华;上海地铁二号线车辆VVVF牵引逆变器保护系统[J];电力机车与城轨车辆;2003年04期
10 陈穗九;;广州地铁车辆的技术特点[J];电力机车与城轨车辆;2006年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 沈小军;城市轨道交通直流馈出电缆在线监测技术[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 曹雅怀;城市轨道直流馈线保护新原理研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 胡俊;轨道交通牵引供电系统直流母线保护的研究与设计[D];北京交通大学;2011年
3 何桦;基于小波变换的地铁直流侧远方短路电流分析[D];河海大学;2002年
4 刘炜;城市轨道交通供电系统仿真[D];西南交通大学;2006年
5 王艇;地铁直流牵引供电保护技术与系统实现[D];江苏大学;2006年
6 王华荣;城市轨道交通杂散电流监测系统的设计[D];西南交通大学;2007年
7 杨莉莉;DC1500V三轨供电系统直流馈线保护研究[D];西南交通大学;2008年
8 王渤;多车直流牵引供电系统继电保护研究[D];南京理工大学;2010年
9 李墨雪;直流牵引供电系统建模及基于电流变化特征量的保护算法研究[D];北京交通大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢晓娣;基于小波包变换的地铁远方短路电流分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
2 左丽;;车辆制动能量利用研究[J];北京石油化工学院学报;2011年03期
3 张文丽;李群湛;刘炜;解绍锋;;地铁列车再生制动节能仿真研究[J];变流技术与电力牵引;2008年03期
4 王念同;章波;;24脉波牵引整流系统的均衡电流分析[J];变压器;2006年08期
5 陈海军;程小华;;地铁整流机组相量图及输出波形分析[J];变压器;2006年08期
6 韩瑾;;24脉波牵引整流变压器联结组的变换[J];变压器;2007年01期
7 李建民;徐坚;;基于SVG的城市轨道交通供电系统功率因数补偿研究[J];变压器;2008年02期
8 王丹煜;曹志怀;;地铁牵引供电系统整流机组建模的研究[J];成都电子机械高等专科学校学报;2012年02期
9 杨世聪;王福敏;;不同柔性纤维砂浆在凝固过程中裂缝开展性能比较[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2009年01期
10 张宝玉;张维全;吴玲玲;;停车诱导系统的诱导效果分析[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林静;林涛;叶红权;;基子小波变换和Prony算法的电压波动和振荡瞬变检测[A];中南七省(区)电力系统专业委员会第二十二届联合学术年会论文集[C];2007年
2 崔一铂;林涛;;基于虚拟仪器技术的在线电能质量监测系统研究(二)——基于虚拟仪器技术的电能质量在线监测系统设计[A];中南七省(区)电力系统专业委员会第二十二届联合学术年会论文集[C];2007年
3 陈景雅;姜在田;高建新;卢天竺;;优势硬层在高速公路地基处理中的应用研究[A];江苏省公路学会优秀论文集(2006-2008)[C];2009年
4 王常晶;姬美秀;陈云敏;;列车荷载作用下饱和软粘土地基的附加沉降[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
5 刘丽娜;丁亚红;段敬民;曾宪桃;;预应力FRP材料的研究现状及其在土木工程中的应用[A];第五届全国FRP学术交流会论文集[C];2007年
6 李明;汪明;何唯平;黄生文;;公路边坡GFRP土钉支护现场试验研究[A];工业建筑(2009·增刊)——第六届全国FRP学术交流会论文集[C];2009年
7 胡松涛;李绪泉;施志钢;田郁;陈茂科;霍尚龙;;可再生能源在青岛地区的应用[A];山东省暖通空调制冷2007年学术年会论文集[C];2007年
8 钱勇;黄成军;姚林朋;郭灿新;高明月;江秀臣;;地铁直流电缆局部放电故障分析[A];08全国电工测试技术学术交流会论文集[C];2008年
9 刘志彬;刘松玉;经绯;曹德洪;;水泥土搅拌桩桩身质量的电阻率分析[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(一)[C];2008年
10 肖彦君;吴茂杉;;城轨车辆VVVF逆变器与牵引电机的功率选定及其相互匹配[A];铁道科学技术新进展——铁道科学研究院五十五周年论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张春玉;预应力空间网格结构优化理论及可靠性分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张海龙;110~220kV XLPE电缆绝缘在线检测技术研究[D];武汉大学;2009年
3 陈进杰;城市轨道交通项目广义全寿命周期成本理论与应用研究[D];北京交通大学;2011年
4 卢西伟;城市轨道交通能馈式牵引供电系统可靠性、疲劳损伤评估及维护维修方法研究[D];北京交通大学;2011年
5 王玉明;城市轨道交通系统能耗影响因素的量化分析[D];北京交通大学;2011年
6 周鹏;多车协同优化操纵理论及其应用研究[D];北京交通大学;2011年
7 张辉;低能耗建筑主动动态复合围护结构研究[D];华中科技大学;2011年
8 章荣军;土体开挖引起的邻近受荷桩基附加响应分析[D];华中科技大学;2011年
9 李利;自然的人化[D];北京林业大学;2011年
10 杨奇;高速铁路桥梁桩基础变形性状试验与工后沉降研究[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王旭强;圆筒型永磁直线同步电机电磁性能及温度场研究[D];河南理工大学;2010年
2 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
3 李青;微型PDMS SPR传感器研究[D];长春理工大学;2010年
4 孟海成;基于ADS的1900MHz射频功率放大器设计[D];郑州大学;2010年
5 王炎庆;基于卡尔曼滤波器的神经元干细胞序列图像中活跃细胞的追踪[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 韩美佳;基于TMS320F2808的异步电动机矢量控制系统[D];大连理工大学;2010年
7 彭文平;拱架悬拼技术与混凝土拱肋早期裂缝研究[D];长沙理工大学;2010年
8 尹小梅;公交车辆进出站行为对道路交通流的影响研究[D];长沙理工大学;2010年
9 傅广文;融雪剂对沥青及沥青混合料性能影响研究[D];长沙理工大学;2010年
10 孙远胜;中韩油气产业国际合作研究[D];中国海洋大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 严波;基于自适应控制的微机电流速断保护的研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
2 姚伟泉,张丽婉;广州地铁中大站接地系统的施工和测量方法[J];安装;2001年05期
3 徐敏;实时动态列车仿真过程中的若干问题[J];北方交通大学学报;1995年01期
4 刘维宁,夏禾;城市轨道交通发展模式的探讨[J];北方交通大学学报;1999年04期
5 史凤丽,于松伟;地铁牵引供电系统数学模型的建立与求解[J];北京联合大学学报;2003年02期
6 王念同,魏雪亮;轴向双分裂式12脉波牵引整流变压器均衡电流的分析计算(上)[J];变压器;2000年03期
7 王念同,魏雪亮;轴向双分裂式12脉波牵引整流变压器谐波电流的分析(上)[J];变压器;2001年01期
8 王念同,魏雪亮;24脉波牵引整流变压器的联结组[J];变压器;2002年06期
9 陈海军;程小华;;地铁整流机组相量图及输出波形分析[J];变压器;2006年08期
10 刘国庆;王树革;;直流高压设备的局部放电分析[J];变压器;2006年12期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 孔玮;城市轨道交通直流牵引系统故障分析及若干问题的研究[D];华北电力大学(北京);2005年
2 孙鸣;大型电力变压器快速主保护新原理及其应用问题的研究[D];合肥工业大学;2008年
3 刘晓瑜;ZF-7玻璃线性双折射对光学电流传感器输出性能的影响[D];哈尔滨工程大学;2008年
4 张艳;直流输电系统的光纤电流测量技术[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓红;地铁直流馈线保护研究[D];西南交通大学;2002年
2 周伟志;电气化铁路供电系统负荷过程仿真研究[D];西南交通大学;2004年
3 崔运海;直流牵引馈线微机保护装置的研制[D];华北电力大学(北京);2005年
4 王永芳;电厂关键设备寿命在线监测系统研究[D];华北电力大学(河北);2005年
5 魏宏伟;城市铁路供电系统仿真软件的开发及其应用[D];西南交通大学;2004年
6 刘炜;城市轨道交通供电系统仿真[D];西南交通大学;2006年
7 易小志;地铁馈电线路行波保护方式研究[D];北京化工大学;2006年
8 王艇;地铁直流牵引供电保护技术与系统实现[D];江苏大学;2006年
9 徐舒;南京地铁牵引供电系统负荷建模与仿真及其对电网影响分析[D];东南大学;2006年
10 毕莹玉;上海地铁列车运行建模及仿真[D];同济大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨卫海;城市轨道交通系统架空接触网电分段的设置[J];电气化铁道;2004年02期
2 邸荣光;;地铁直流馈线保护方案及保护装置设计[J];沈阳工程学院学报(自然科学版);2009年04期
3 王宏;地铁牵引供电系统直流馈线保护[J];电气化铁道;2002年04期
4 丁丽娜,韩红彬;地铁直流牵引供电系统馈线保护方法研究[J];现代电子技术;2005年05期
5 曹莉;;城轨交通直流牵引馈线DDL保护及其功能分析[J];现代城市轨道交通;2008年04期
6 丁丽娜;地铁直流牵引供电系统馈线的保护方法[J];供用电;2004年06期
7 谢常宝;;直流1500V牵引供电联跳系统改造方案[J];自动化博览;2009年S1期
8 黄德胜;;地铁牵引供电系统保护[J];都市快轨交通;2005年06期
9 张勋;李夏青;;直流牵引供电系统的建模以及参数分析[J];北京石油化工学院学报;2011年01期
10 云天铨;常规情形的股价短期预测[J];华南理工大学学报(自然科学版);1997年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄式琳;高凤歧;王超颖;;松原市气候变化分析[A];中国气象学会2007年年会气候变化分会场论文集[C];2007年
2 罗必良;;中山火炬开发区:产业结构调整与升级[A];新经济与两岸四地经济交流协作——第六届“中华经济协作系统”研讨会论文集[C];2000年
3 潘扬;曹亮;蒋亚平;刘亮镜;;马钱子经朱红栓菌发酵前后毒性及镇痛、抗炎作用的实验研究[A];2008全国药用真菌学术研讨会论文集[C];2008年
4 翟洪祥;;不连续细长相增强CMCs的增韧机制与断裂特性[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
5 林实;黄子杰;徐斌;张仁川;陈璇;;行为类型和SCL-90评价对生理功能的影响[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
6 王新宇;潘子旻;陈晓端;吕卫国;谢幸;;临床Ⅰ期子宫内膜样腺癌术前诊刮病理分级的准确性和相关临床病理因素分析[A];第四届长三角妇产科学术论坛暨浙江省2009年妇产科学术年会论文汇编[C];2009年
7 齐艺莹;;当前通货膨胀对我国经济和社会生活的影响程度[A];深化企业改革和治理通货膨胀研究[C];1995年
8 李怀瑶;;新型食用铁剂在果胶软糖中的应用与功能[A];中国营养学会第四届全国学术会议论文摘要汇编[C];1984年
9 陈甬夫;;试论学报的社会作用[A];辽宁省高校学报研究会首届学术年会论文集[C];1983年
10 李永昌;;提高天然气汽车的动力性和经济性[A];四川省汽车工程学会第一届二次年会论文集[C];1991年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 彭兴庭;为什么只见公用事业涨价?[N];北方经济时报;2006年
2 ;世界乳制品需求量年上升率为2%[N];中国畜牧兽医报;2007年
3 陈天葆;傍晚锻炼效果最好[N];家庭医生报;2006年
4 郭初 丁建良;十招给客户留下好印象[N];中国保险报;2003年
5 中国贸促会驻韩国代表处供稿;韩国股市收益率低[N];中国贸易报;2004年
6 齐区 怀特 澳大利亚南极研究中心等;修正对20世纪海平面上升的估计[N];中国气象报;2003年
7 冷淑莲;关于公用事业价格改革的对策建议[N];中国经济时报;2004年
8 本报驻东京记者 马玉安;日元汇率缘何方向不明?[N];金融时报;2004年
9 屈宏斌;执行案件飙升原因探析[N];人民法院报;2001年
10 霍寿喜;气候变暖与人类健康[N];团结报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 喻乐;城市轨道交通供电系统建模与直流馈线保护的研究[D];北京交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹雅怀;城市轨道直流馈线保护新原理研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 杜芳;地铁机车建模及直流牵引供电系统故障分析[D];北京交通大学;2010年
3 王渤;多车直流牵引供电系统继电保护研究[D];南京理工大学;2010年
4 肖涛古;地铁直流供电系统模型及直流短路分析[D];华南理工大学;2012年
5 许德刚;基于总线式SSR电参数自动测试技术的研究[D];合肥工业大学;2002年
6 张晓鹏;L-精氨酸对热暴露小鼠肝脏保护作用的实验研究[D];中国人民解放军第一军医大学;2003年
7 杨英杰;交流高压断路器开合空载架空线路试验研究[D];沈阳工业大学;2002年
8 陈晓济;四冲程摩托车发动机工作过程测试与性能评价系统的研究[D];浙江大学;2003年
9 王友兰;埕东油田东区储层特征及剩余油分布规律研究[D];中国海洋大学;2003年
10 杜广波;新型结构的直流断路器及其测控系统的研究[D];大连理工大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026