摘要：电力贯通线路为铁路沿线信号和通信设备提供稳定电源,其安全稳定工作具有重要意义,而并网倒闸是保证电力贯通线路安全稳定工作的重要措施之一,但国内外关于铁路领域全电缆电力贯通线路能否并网倒闸并无定论。本文在电缆线路特性研究的基础上,对宁海到临海配电所区段全电缆电力贯通线路及其沿线负荷进行建模仿真,并根据现场全电缆贯通线路限流和线路过负荷保护整定要求,通过仿真计算得到该区段的并网倒闸技术条件,最后利用现场试验对仿真结果给予验证。结果表明,当保证并网电源之间的相位差在20°以内,或者电压幅值比不大于20%,均可实现安全并网。该结论可以为电力贯通线路设计与施工提供技术参考。

摘要：列车运行冲突检测是铁路系统安全运营的重要保障。本文首先给出赋时着色Petri网的形式化定义,定义变迁使能和触发规则及状态转移函数;基于赋时着色Petri网,以库表示车站/闭塞分区,托肯表示列车,建立列车群模型,为冲突检测提供模型基础。在经典Petri网冲突定理的基础上,结合库容量约束和时间间隔约束,提出列车运行冲突判定定理,并证明该方法的正确性;在此基础上,设计基于可达树的冲突分析方法,并以太原铁路局部分线路为例,通过实例介绍列车运行冲突和进路冲突检测分析的方法。基于Petri网的列车群模型为铁路系统冲突分析问题的处理提供新的途径。

摘要：在高铁全并联AT供电方式下的牵引网链式模型基础上,推导多导线的阻抗及导纳矩阵;结合四周无限隧道模型及电磁场理论,计算隧道中导线的自阻抗、互阻抗和分布电容,并求牵引网供电回路和高架桥桥墩间的耦合系数;在Simulink仿真平台里搭建各路段牵引网仿真模型,通过分析该模型输出电气量,验证了所建模型的正确性。在此基础上,研究了负载位置变动高铁牵引网特殊路段的牵引网电压及钢轨电位的分布规律。

摘要：为了减小脉冲电源的体积,探索电感储能脉冲电源用于感应线圈炮的可行性,在线圈炮系统中引入了电容转换的meat-grinder脉冲电源电路。首先对该脉冲电源驱动感应线圈炮负载的工作原理进行了分析。然后基于Maxwell 2D仿真环境,建立了单级感应线圈炮的2维有限元模型,瞬态仿真确定了触发放电位置,并分析了驱动线圈电感和电容器电容值对发射性能的影响。仿真结果表明:电容转换的meat-grinder电路用于驱动感应线圈炮是可行的;触发放电位置、驱动线圈的电感和电容器的电容值对发射性能都存在影响;选择合理的参数可以提高发射效率。在系统设计时,驱动线圈电感和电容器电容值的选取需要从降低断路开关电压,保持较高发射效率,以及降低电容器容量要求等方面综合考虑。

摘要：针对现有专家系统在牵引供电系统故障诊断中的不足,提出将基于模型诊断(MBD:Model-based Diagnosis)方法应用于牵引供电系统的故障诊断中。用基于模型的方法对接触网、正馈线、母线等牵引供电系统各个组成部分建立以电压、电流量为变量的两层抽象模型。以京津城际永乐段仿真故障为例,详细描述了诊断过程中最小冲突集识别、诊断候选获取以及故障匹配等关键步骤的实现方法,其诊断结果表明基于模型诊断方法能快速诊断出系统故障。同时提出一种测量装置故障时的解决方法,实验结果表明当测量装置故障导致测量数据错误时,诊断系统仍能快速诊断出系统故障。

摘要：为了抑制弓网耦合振动,提高高速列车集流能力,综述了受电弓主动控制研究过程中弓网系统建模、控制目标与测量系统、控制算法、操动机构及其安装、试验验证等5个关键环节的研究进展,分析了弓网模型对接触力仿真结果精度和计算时间的影响、不同控制算法的优缺点和操动机构的选择方法,展望了受电弓主动控制在模型优化、算法设计和信号修正等方面的未来研究重点。分析结果表明:在受电弓主动控制研究中,弓网模型的建立要同时考虑对系统关键因素的表征与计算效率,控制目标的选取以能反映受流质量为准则,量测系统需尽量减少机车扰动对量测结果可靠性的影响,控制结构不能影响原有升弓机构的工作,这些与控制算法的实时性与执行机构的高效性一起共同决定了受电弓主动控制的实用效能。

摘要：针对动车组高速运行带来的牵引供电系统TPSS(Traction Power Supply System)拓扑结构变化引起的谐波畸变动态波动,为评估TPSS的谐波畸变情况,综合考虑动车组运行过程中的牵引计算和牵引供电计算,提出一种考虑行车运行图的TPSS谐波评估方法。结合行车运行图和动车组牵引计算得到TPSS的牵引负荷特性,建立TPSS动态仿真模型,应用基波潮流和谐波潮流计算结果分析TPSS中各关键位置的实时谐波特性;应用谐波分析结果的最大值、99%概率统计值和95%概率统计值评估TPSS的谐波指标。仿真结果与现场实测对比验证了该方法的有效性,该方法可用于TPSS和行车运行图的设计与优化。

摘要：为解决高速铁路大容量负荷补偿需要、降低有源补偿装置容量,提出了基于模块化多电平换流器(MMC)与组合式接线变压器相结合的有源补偿同相牵引供电系统。设计了基于MMC的直挂型潮流控制器(PFC)拓扑结构,并推导了MMC参数计算方法。提出了负序灵活补偿策略,在负序满足国标的前提下节省了有源补偿装置容量。与传统同相牵引供电系统相比,该方法在满足更高的电压等级和功率要求的同时,节省了匹配变压器成本,降低了有源补偿容量。最后给出了系统控制策略,并通过仿真分析验证了所提方案的有效性与正确性。

摘要：针对高速铁路出现牵引网网压低频振荡导致多个动车所的多台动车组牵引封锁现象,首先建立动车组线侧脉冲整流器状态空间模型;其次对动车组整流器设计了一阶非线性自抗扰控制器(active disturbance rejection control,ADRC)来替换传统的基于线性比例-积分(proportional integral,PI)控制器的瞬态电流控制策略(transient current control strategy,TCCS);随后从设置过渡过程,计算扩张状态观测器等方面展开,将外界扰动和系统内部扰动归算为总扰动,并给出相应的动态非线性补偿;最后,在Matlab/Simulink平台上搭建基于传统PI控制器和基于ADRC控制器的TCCS的双重化整流器模型,对比分析后得出ADRC控制具有更强的鲁棒性结论。为进一步验证ADRC控制效果,还将该仿真模型接入牵引网系统链式仿真模型中,发现该控制策略在具有较强鲁棒性和对参数不敏感性的同时,对牵引网网压低频振荡过电压有着较好的抑制效果。

摘要：首先推导了受电弓的稳态幅频特性,结合对接触压力波动原因的分析,得出了受电弓参数与吊弦频率的匹配关系;然后逐一改变受电弓参数,分析受电弓幅频特性,可得受电弓弓头质量和刚度对受电弓幅频特性的影响明显;最后在建立的弓网动态模型中,分别调整受电弓弓头质量和刚度,统计得到接触压力标准差,验证了匹配的效果。研究结果表明,在运行中受电弓通过吊弦间隔的频率若为f,调整受电弓的参数,使受电弓幅频特性在频率f处有极小值,能有效降低接触压力的波动,有利于改善受流。该匹配关系可为弓网系统设计、选型和评价提供参考。