能馈式牵引供电装置在地铁供电中的应用研究
城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统关键技术研究的开题报告
城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统关键技术研究的开题报告一、研究背景和意义城市轨道交通是现代城市的重要组成部分,但其牵引供电系统存在着一些问题,如:传统的架空电缆供电方式容易受到天气、环境等因素的影响,导致系统故障率高;使用直流供电方式时,由于电流密度大且变化剧烈,容易产生电磁干扰和电解腐蚀等问题,严重影响了城市轨道交通的运行安全和设备寿命。
因此,研究城市轨道交通的能馈式牵引供电变流系统,探索关键技术,对于提高城市轨道交通的供电质量、运行效率和设备寿命有着重要的意义。
二、研究内容和方法2.1 研究内容本项目主要研究城市轨道交通的能馈式牵引供电变流系统各个环节的关键技术,包括:(1)能馈式牵引供电系统的方案设计与优化;(2)牵引变流器的控制策略与调试方法;(3)供电系统的电磁兼容性分析与优化;(4)系统的故障检测与诊断技术。
2.2 研究方法(1)系统方案设计:采用MATLAB进行仿真分析,优化系统方案,提高供电系统的效率和安全性能;(2)牵引变流器控制策略与调试方法:应用Matlab/Simulink建立牵引变流器的数学模型,通过仿真验证和实验研究,优化控制策略,在整个牵引供电系统中实现对电能的高效利用和控制;(3)供电系统的电磁兼容性分析与优化:采用ANSYS Maxwell3D进行电磁场仿真分析,优化供电系统的结构和材料,提高其抗干扰能力;(4)系统故障的检测与诊断技术:采用数据挖掘等技术,对系统数据进行分析和处理,发现和诊断系统故障。
三、研究进展和计划3.1 研究进展目前,本项目已完成了能馈式牵引供电系统的方案设计分析、牵引变流器的数学模型建立、控制策略仿真和调试、供电系统的电磁兼容性分析和优化等工作。
3.2 研究计划接下来,本项目将重点研究系统故障的检测和诊断技术,对各个环节的关键技术进行综合优化,全面提高城市轨道交通的能馈式牵引供电变流系统的效率、安全性和可靠性。
四、研究预期成果和创新点4.1 研究预期成果本项目预期实现以下成果:(1)能馈式牵引供电系统的方案设计与优化,提高系统效率;(2)牵引变流器的控制策略与调试方法,提高控制精度;(3)供电系统的电磁兼容性分析与优化,提高系统的抗干扰能力;(4)能够检测和诊断系统故障,提高系统的可靠性。
能馈式牵引供电技术在城市轨道交通中的运用
能馈式牵引供电技术在城市轨道交通中的运用发表时间:2020-09-17T03:07:00.376Z 来源:《科技新时代》2020年6期作者:李先敏[导读] 采用能馈式牵引供电技术,是基于车辆再生制动能量利用角度,将能量吸收后回馈至中压电网,达到了节能效果。
(昆明地铁建设管理有限公司,昆明 650000)摘要:随着城市轨道交通覆盖规模不断扩大和客运量的逐年增加,城市轨道车辆在运行中消耗的电能也出现了大幅度的增长。
从能耗分布上来看,牵引传动、通风空调、电梯与照明等,是耗能较多的部分。
采用能馈式牵引供电技术,是基于车辆再生制动能量利用角度,将能量吸收后回馈至中压电网,达到了节能效果。
本文首先介绍了城市轨道车辆制动能量的常见利用方式,随后就能馈式牵引供电系统的设计运用和技术优化展开了简要分析。
关键词:能馈式牵引供电技术;城市轨道交通;PWM整流机组引言:在各个行业大力提倡节能减排的背景下,城市轨道交通的牵引供电系统也要通过技术改良,降低能源消耗,实现绿色运行。
近年来,许多低能耗设备相继研发并投入使用,在降低牵引供电系统能耗方面取得了一定效果。
能馈式牵引供电系统现阶段已经在国内的一些城市轨道车辆中得到了应用,并且达到了预期的节能效果。
随着相关技术的不断进步,以及各种新型节能、高效装置的投入使用,未来城市轨道交通的节能效益也有望进一步提升。
一、城市轨道交通车辆制动能量利用方式1、能量消耗型在列车的牵引供电系统中,增加若干电阻吸收装置,可以将再生制动能量消耗掉,最终达到了保障接触网电压稳定,避免电压攀升而引起电气设备损坏的目的。
这种能量消耗方式存在较多的弊端,首先是再生制动能量没有得到利用,本身也属于一种能源浪费;其次是需要若干电阻,增加了成本,并且电阻在吸收能量后,也会产生热效应。
在城市轨道车辆在实际运行中,产生的再生制动能量巨大,电阻热效应明显,若散热条件不好,还有可能引发电气火灾事故。
2、能量储存型这种模式就是将车辆再生制动能量吸收并储存起来。
浅析中压能馈型再生制动电能利用装置在地铁中的运用
1引言社会的迅速稳定发展,推动人们生活质量水平不断提升。
为满足人们日益增长的生活需求以及经济发展的需要,加强对中压能馈型再生制动电能利用装置等设备装备的研究工作,提升设备的自动化、智能化,对于满足人们的需求、提升工程质量等各方面起到了至关重要的作用。
当前该装置的复杂性日益增加,我国该项设备应用工作也得到了较大程度的发展,但与此同时仍然存在各种问题急需解决,论文针对该装置在地铁运用过程中的作用及设备组成进行初步讲解。
2该装置在地铁运用过程中的作用2.1中压能馈设备系统运行方式正常运行方式:正极进线开关及其电动隔离开关、馈线开关、上网电动隔离开关、负极电动隔离开关合闸,使正极接触网和负极走行轨带电。
越区电动隔离开关分闸。
相邻两变电所构成双边供电。
运行方式一:同一牵引变电所内的两套牵引整流机组,一套退出运行,另一套继续运行。
运行方式二:当一个牵引变电所退出运行,其供电区段由相邻牵引变电所单边供电。
运行方式三:当一个牵引变电所退出运行,其供电区段由相邻牵引变电所大双边供电。
整流机组参数:每座牵引变电所设2套12脉波整流机组,每套整流机组由整流变压器和整流器组成,整流变压器一次侧绕组分别移相+7.5和-7.5,2套整流机组并联运行构成24脉波整流[1]。
2.2中压能馈设备系统功能中压能馈所供产品中压能馈装置主要功能为回馈功能、整流功能、稳压功能,系统工作原理如图1所示。
装置本身除具有基本的回馈功能、稳压功能外,还具备相应的采集数据、传输等辅助类功能。
图1系统工作原理【作者简介】刘宇(1984-),男,甘肃天水人,工程师,从事电气工程及其自动化研究。
浅析中压能馈型再生制动电能利用装置在地铁中的运用Analysis of the Application of Regenerative Braking Energy Utilization Device withMedium Voltage Energy Feed in Subway刘宇(乌鲁木齐城市轨道集团有限公司运营分公司,乌鲁木齐830000)LIU Yu(Operation Branch of Urumqi Urban Rail Group Co.,Ltd.,Urumqi 830000,China)【摘要】随着我国社会主义市场经济的迅速发展以及科技水平的不断提升,交通运输行业得到了蓬勃发展。
中压能馈逆变装置在轨道交通中的应用
中压能馈逆变装置在轨道交通中的应用中压能馈逆变装置在城市轨道交通中的应用王慧峰、刘恒摘要:通过对再生制动能量的分析及再生制动能量吸收装置的对比介绍,得出逆变回馈式装置是当前解决列车再生制动能量问题的较优措施。
给出了中压能馈逆变装置在北京地铁15号线供电工程的设计方案,并进行了现场试验和应用效果分析。
关键词:轨道交通可再生能源逆变器反馈节能减排1引言目前,城市轨道交通一般采用交流传动,即VVVF(变压变频)动车组列车,其制动一般为电制动(即再生制动和电阻制动)和空气制动。
当车辆高速行驶时,应采用再生制动和电阻制动。
当电制动不起作用时,应使用空气制动。
在列车运行过程中,由于站间距离较短,列车启动和制动频繁,制动能量相当大,可达到牵引能量的40%以上。
再生制动能量的一部分(一般为20%~80%,取决于列车运行密度和间隔距离)可被线路上同一供电区段的相邻车辆和列车辅助系统吸收,其余主要由列车的吸收电阻以加热的形式消耗或被线路上的吸收装置吸收。
当列车发车密度较低时,再生能量被其他车辆吸收的概率将大大降低。
数据表明,当列车发车间隔大于10min时,再生制动能量被吸收的概率几乎为零。
此时,大部分制动能量将被再生能量吸收装置吸收,转化为热能并分配到外部,这不仅浪费了能量,还增加了车站空调和通风设备的负担,增加了施工成本和运营成本。
如果这部分能量可以储存和再利用,这些问题就会得到解决。
2再生制动能量吸收装置的类型和特点目前,国内外再生制动吸能装置有四种类型:电阻耗能型、电容储能型、飞轮储能型和逆变器反馈型。
2.1电阻耗能型电阻耗能型是在变电所内设置一套电阻吸收装置,消耗列车的再生制动能量,以抑制接触网电压的浪涌。
该装置的优点:控制简单,可以取消(或减少)列车电阻制动装置,降低车辆投资,提高列车动力性能;对降低隧道温度、减少闸瓦的消耗和制动粉尘、净隧道环境更有效,中国拥有相对成熟的产品制造经验和较低的价格。
该装置的缺点:再生制动能量消耗在吸收电阻上集中发热消耗,对再生电能不能有效利用;电阻散热也导致环境温度上升,因此当该装置设置在地下变电所内时,电阻柜需单独放置,设备房间也必须采取措施保证有足够的通风量。
城市轨道交通牵引供电系统采用PWM回馈电能方案研究
万方数据
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城市轨道交通牵引供电系统采用PWM回馈电能方案研究
作者:张志学, 何多昌, 张铁军, 陈涛
作者单位:张志学,何多昌(株洲南车时代电气股份有限公司技术中心湖南株洲,412001), 张铁军,陈涛(株洲南车时代电气股份有限公司技术中心,工程师,湖南株洲,412001)
刊名:
铁路技术创新
英文刊名:Railway Technical Innovation
年,卷(期):2011(5)
参考文献(4条)
1.张志学;王晓保轨道交通直流牵引供电系统中AC/DC变流器的技术性能评估[期刊论文]-变流技术与电力牵引 2008(05)
2.张崇巍;张兴PWM整流嚣及其控制 2003
3.李建明;尹传贵城市轨道交通牵引供电系统谐波分析[期刊论文]-城市轨道交通研究 2004(06)
4.杨颖城市轨道交通低碳技术应用研究[期刊论文]-机车电传动 2010(06)
本文链接:/Periodical_tljscx201105005.aspx。
能馈式牵引供电装置在轨道交通领域的应用
表 1 节能数据
十里河能馈装置的 回馈电能 / kW·h 848 2 002 2 089 2 161 1 577 1 664 953 818 1 365 1 623 1 406 1 404 1 590 665 728 1 552 1 759
宋家庄 201 反送 电度 / kW·h
反送率 /%
41
4. 83
摘 要 通过对国内外列车再生制动能量吸收技术对 比分析,得出能 馈 式 牵 引 供 电 装 置 是 当 前 解 决 列 车 再 生制动能量问题的较优措施。给出能馈式牵引供电装 置在北京地铁 10 号线二期工程的应用设计方案,并进 行现场试验和应用效果分析。对能馈式牵引供电装置 在城市轨道交 通 中 的 适 应 性 进 行 分 析,为 进 一 步 工 程 推广应用提出建议。 关键词 城市轨道交通; 列车; 能量回馈; 再生制动; 北 京地铁 10 号线二期工程 中图分类号 U231. 8; U260. 4 + 9 文献标志码 A 文章编号 1672-6073( 2014) 01-0111-04
表 1 所示为 2013 年 9 月 1 日—17 日十里河能馈 式牵引供电装置回馈电能以及宋家庄开闭所反送 10 kV电网的电能数据。其中,定义反送率 = ( 宋家庄
反送电能 / 十里河回馈电能) × 100% 。根据表 1 数据, 这段时间 能 馈 式 牵 引 供 电 装 置 单 日 最 高 回 馈 电 能 为 2 161 kW·h,宋家庄向城市电网单日最高反送电能为 277 kW·h,反送率最高为 15. 63% 。由此可见,能馈式 牵引供电装置回馈的再生制动能量绝大部分可以在地 铁内部消耗掉,有小部分会被反送到城市电网。
图 4 所示为能馈式牵引供电装置未投入时,列车上一 个牵引逆变器的直流电压、直流电流及车速之间的变化曲 线。可以看出,列车牵引时直流电压跌落明显,列车制动 时直流电压迅速飙升到 980 V,电制动被切除,列车再生制 动失效。图 5 所示为能馈式牵引供电装置投入工作后对 应的波形。可以看出,列车制动时牵引逆变器直流电流为 负值( 最大为 - 700 A 左右) ,直流牵引网电压被有效抑制 在 920 V 以下,使列车再生制动能力得到有效发挥。
地铁牵引供电系统直流馈线保护技术探讨
地铁牵引供电系统直流馈线保护技术探讨随着城市化进程的加速和交通运输需求的增加,地铁作为城市交通的重要组成部分,扮演着越来越重要的角色。
地铁牵引供电系统作为地铁运行中的核心设备,直流馈线保护技术是关键的技术之一。
本文将围绕地铁牵引供电系统直流馈线保护技术展开探讨,分析其现状和发展趋势。
地铁牵引供电系统直流馈线保护技术是为了保护供电系统中的直流馈线,防止其在故障条件下发生严重损坏,影响地铁的正常运行。
直流馈线保护技术旨在提高供电系统的可靠性和安全性,避免因故障导致的停运和事故发生,保障地铁的运行安全和乘客的出行权益。
目前,地铁牵引供电系统直流馈线保护技术主要采用数字化保护装置、电流互感器和电压互感器等设备,利用现代电力系统保护理论和技术手段,实现对直流馈线的全面保护。
数字化保护装置具有灵活性高、响应速度快、可靠性强的优点,能够及时识别故障信号,并对直流馈线进行保护动作,有效地防止了供电系统的故障扩大和事故发生。
目前地铁牵引供电系统直流馈线保护技术还在不断改进和完善中,新型的保护装置和传感器设备不断投入使用,为提高地铁供电系统的保护水平和性能提供了有力的技术支持。
随着地铁牵引供电系统的规模不断扩大和技术水平的提高,直流馈线保护技术也将迎来更加广阔的发展空间和机遇。
未来,地铁牵引供电系统直流馈线保护技术的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 高可靠性:提高保护装置的可靠性和稳定性,确保供电系统在各种异常情况下都能够及时有效地进行保护动作,避免故障扩大和事故发生。
2. 智能化:引入先进的智能化技术和人工智能算法,实现对直流馈线的智能化监测和保护,提高系统的自动化程度和运行效率。
3. 多功能化:将保护装置的功能不断丰富和扩展,实现对供电系统的多种故障和异常情况进行全面保护,提高系统的可靠性和安全性。
4. 集成化:推动保护装置和其他供电系统设备的集成化设计和应用,实现系统的整体化管理和控制,提高系统的运行效率和可靠性。
城市轨道交通供电系统中压能馈装置应用分析
【文 献 标 志 码IB
【文 章 编 号 】1007.9467(2o18)08.0077.02
[DOI]10.13616/j.cnki.gcjsysj.2018.08.236
1引言
城 市轨道 交通建设极 大地改 善了城市 交通运输现 状 ,但 是 在 日常运行 中需要消耗大量 的电能 ,随 着对 节能 降耗的关 注 ,越来越多的学者开始关注城市轨道交通运输中的再生能 量 利用。通过车载 电阻将列车在制动过程 中产生的 电能进行 消耗 ,但是随之而来的则是隧道 内部温度 的上 升以及粉尘污 染 ,并对 列车运行 以及循环系统能耗产生影响 。基于此 ,本文 结 合相关文献报道对城市轨道交通供 电系统中压能馈装置应 用进 行分析。
3 常用再生 能量利用技术的 比较分析
常用再生能量利用技 术的比较分析如表 1所示 。 表 1 常用再生 能量 利用装置技术参数对比
2 城市轨道 交通供电系统概述
有 资料表明 ,当列车发车的间隔大于 lOmin时 ,再生制动 能 量被吸收 的概 率很小 ,以旅行 速度 36km/h考虑 ,此时 列车 间 距约为 5.8ki n,因此 ,绝大部 分制动能量将被 车辆吸收 电阻 所吸收 ,变成热能并向四周散发 。由于列车的制动主要发生在 运行过程 中 ,如果再 生能量 由车辆吸收电阻吸收 ,必 将带来隧 道和 站台内的温升问题 ,同时也增加了站 内空调 系统 的负担 , 造成大量 的能源损失并使地铁有较 多的运行费用。
虽然在再生能量利用方面可采用的技术方法较多 ,但是 综合不同技术方法以及我国国内形势 ,逆变回馈型再生能量 利用更加符合我 国国情 。在使用中节能效果好 ,初始成本也不 是很大 ,在运行期 间不会受 到限 制 ,能够连续运 行 ,最 重要的 是我国有相关的配套 设施[21。
城市轨道交通混合型能馈式牵引供电装置
Ab s t r a c t : A h y b r i d t r a c t i o n p o we r s y s t e m wi t h e n e r g y f e e d b a c k,wh i c h i s c o n s i s t o f 1 2 一 p u l s e r e c t i f i e r a n d P W M c o n v e r t e r ,i s p r o os p e d i n t h i s p a p e r .Th e a d v e n t u r e s o f e n e r g y f e e d b a c k,c o n t r o l l a b l e DC v o l t a g e ,l O W AC c u r r e n t THD,e n o u g h o v e r l o a d c a p a c i t y a n d l a s s s p a c e d e ma n d a r e a c h i e v e d .Th e AC c u r r e n t d i s t r i b u t i o n a n d DC o u t p u t c h a r a c t e r o f t h e 1 2 一 p u l s e t r a c t i o n r e c t i f i e r s a r e a n a l y z e d .Th e f u n c — t i o n s o f PW M c o n v e r t e r wh i c h i n c l u d e s r e c t i f i e r .i n v e r t e r nd a APF a r e d e s c r i b e d. An d i t s c o n t r o l s t r a t e g y i s a l s o s h o wn i n d e t a i l .F i n a l l y ,t h e s i mu l a t i o n a n d e x p e r i me n t s a r e d o n e t o v e r i f y t h e s e t h e o — r e t i c a l h y ot p h e s i s a n d f u n c t i o n d e s c i r p t i o n. Ke y wo r d s : u r b a n r a i l t r a n s i t : p o we r s u p p l y ;1 2 一 p u l s e r e c t i f i e r ;P W M r e c t i f i e r ;h a r mo n i c c o mp e n s a t i o n
能馈装置在地铁工程中的应用及节能效果分析
能馈装置在地铁工程中的应用及节能效果分析摘要:本文对广州地铁九号线能馈装置的应用情况进行介绍,并以九号线能馈装置实际运行数据为例,对其节能效果和经济效益进行了分析,为进一步工程应用推广提供参考。
关键字:能馈装置;城市轨道交通;再生制动;节能1引言地铁列车的制动方式主要以电制动为主,机械制动为辅,当列车靠站进行制动时,牵引电机从电动机状态变成发电机状态,将列车动能转化成电能反馈到牵引电网中,该部分电能称为再生制动电能。
城市轨道交通作为一种大容量、高效率的城市客运系统,具有站间距短、运行速度快等特点,频繁地制动可产生相当可观的再生制动电能【1】。
对于回馈到牵引网的再生制动电能一般有两种处理方式:第一种方式,对于相邻列车具有吸收条件时(牵引模式下),首先被线路上其它列车吸收利用,但当列车运行密度较低或相邻列车同时制动时,回馈的电能被吸收利用的几率会大大减小,这部分未被利用的电能累积在牵引网使网压被动升高,严重时可能超过极限许可电压,影响地铁正常运行;第二种方式,当再生电能不能完全被吸收时,通过列车上或变电所内设置的制动电阻,将再生电能转化为热能并散发出去。
根据已有地铁线路运行能耗的实测数据,得到列车制动电阻能耗占牵引能耗的比例约为30%~50%【2/3】。
可见列车产生的再生制动能量是相当可观的,若只是通过电阻消耗,不仅会造成温度升高,还会造成能量浪费。
因此,通过挖掘能馈装置节能潜力,提高再生制动能量回收利用率有着极大的节能意义,本文以广州地铁九号线再生能量回馈装置为研究媒介,以能馈装置启动门槛电压值为切入点,收集能馈装置回馈电量和列车能耗数据等电气量,运用数值分析计算等方法,综合研究、评价、验证能馈装置节能效果和经济效益。
2能馈装置节能效果分析广州地铁九号线一期工程飞鹅岭站首、尾班车开车时间分别为6:00和22:30,高增站首、尾班车开车时间分别为6:06和23:15,其中工作日执行时刻表峰期分高、中、低三个级别,每个级别上线列车数分别为8/7/6辆;周六日使用时刻表峰期分两个级别,上线列车分别为8辆和6辆,日均输送乘客约10万人。
城市地铁能馈式集成牵引供电技术与城际轨道交通准同相牵引供电技术
城际轨道交通准同相供电技术与城市地铁能馈式集成供电技术编制:校核:审定:中国船舶重工集团公司第七一二研究所北京兰德迅捷科技有限公司二○一七年十二月目录1.城际轨道交通准同相供电技术 (3)1.1 背景 (3)1.2 接触电分相连续供电系统 (3)1.2.1课题来源 (3)1.2.2研制历程 (4)1.2.3基本原理 (4)1.2.4系统组成 (7)1.2.5主要参数 (8)1.2.6技术优势 (9)1.3 城际铁路准同相供电系统技术方案 (10)2.城市地铁能馈式集成供电技术 (11)2.1 背景 (11)2.2 能馈式牵引供电技术方案 (12)城际轨道交通准同相牵引供电技术与城市地铁能馈式集成供电技术1.城际轨道交通准同相供电技术1.1背景随着经济全球化与区域经济一体化的不断加剧和深化,全球生产要素集聚和经济发展的地域单元已逐渐由单个城市转变为城市群。
从国家的范围来看,主要表现为以特大城市、大城市为中心的城市群以及各城市之间的区域性合作。
我国政府十分重视城市群的规划建设,十八大报告指出要科学规划城市群规模和布局,到2030年我国将逐步“两横三纵”的城镇化战略格局。
随着城市群的发展,城际轨道交通的优势逐渐体现,并成为城市群内城际交通的必然选择。
城际铁路是指专门服务于相邻城市间或城市群,列车设计速度为200公里/小时及以下的快速、便捷、高密度客运专线铁路,一般长度在200公里范围内。
目前我国铁路牵引供电采用分相、分段式供电方式,每隔30~60公里就要设一个分相区。
城际铁路距离一般在200公里范围内,按传统牵引供电方式,需要设置3~4个分相区,由于分相区接触网为无电区,在过分相期间列车需要经过降速、惰性、提速等过程,列车全线平均时速很难达到运营要求。
一种理想的牵引供电方式是采用全线贯通式同相供电,全线无分相区。
然而由于技术原因,全线贯通式同相供电还有很多技术需要攻克,设计体系和运行体系不完善,制约了该技术的实现。
城市轨道交通能馈式牵引供电系统的应用研究的开题报告
城市轨道交通能馈式牵引供电系统的应用研究的开题报告1. 研究背景城市轨道交通是现代城市的重要组成部分,随着城市化进程的加快,城市轨道交通的规模和运营频率也在不断增加。
轨道交通的运营质量和效率是保障城市交通运输正常运转和市民出行的重要保障。
为了提高城市轨道交通的能效和安全性,减少环境污染,关注城市轨道交通能源供应的功能需求越来越重要,而馈式牵引供电系统因具有接触面积大、联锁性好、运营可靠性高等优点得到更加广泛的应用。
2. 研究内容本文将分析城市轨道交通中馈式牵引供电系统的应用,具体内容包括:(1)馈式牵引供电系统的原理和特点(2)城市轨道交通中馈式牵引供电系统的应用现状和发展状况(3)城市轨道交通中馈式牵引供电系统的运行控制和维护管理技术(4)城市轨道交通中馈式牵引供电系统的能效分析和安全评估3. 研究目的本文的研究目的是探索城市轨道交通中馈式牵引供电系统的应用,为城市轨道交通的运行质量提升、节能减排和安全保障提供理论参考和技术支持。
4. 研究方法本文采用文献资料法、实地调查法和数学统计法进行研究。
文献资料法主要用于搜集和整理城市轨道交通馈式牵引供电系统的相关数据和文献资料;实地调查法主要通过实地考察城市轨道交通中馈式牵引供电系统的运行情况,获取实际数据和信息;数学统计法主要用于对馈式牵引供电系统的能效和安全性进行评估和分析。
5. 预期成果本文的预期成果包括:(1)深入了解城市轨道交通中馈式牵引供电系统的原理、特点和运行规律(2)分析城市轨道交通中馈式牵引供电系统的应用状况和发展趋势(3)探索城市轨道交通中馈式牵引供电系统的运行控制和维护管理技术(4)评估城市轨道交通中馈式牵引供电系统的能效和安全性6. 研究意义本文的研究意义在于:(1)深化对城市轨道交通中馈式牵引供电系统的应用理解(2)提高城市轨道交通馈式牵引供电系统的能效和安全性(3)为城市轨道交通馈式牵引供电系统的实际工程应用提供科技支撑(4)为城市轨道交通馈式牵引供电系统的技术创新和发展提供参考依据。
城轨能馈式牵引供电系统的可靠性、疲劳损伤评估及维护维修方法研究的开题报告
城轨能馈式牵引供电系统的可靠性、疲劳损伤评估及维护维修方法研究的开题报告一、研究背景和意义城轨交通系统越来越受到人们的重视,城市轨道交通作为城市公共交通的主力军,对于城市交通的发展和经济的繁荣有着不可替代的作用。
城轨能馈式牵引供电系统是城轨交通系统的重要组成部分,主要负责城轨列车的动力输出和供电。
随着城轨交通的发展和运营,城轨能馈式牵引供电系统的可靠性、疲劳损伤评估及维护维修方法成为一个重要的研究方向。
城轨能馈式牵引供电系统具有以下特点:(1)系统复杂性高,设备种类繁多,地下、地面、高架等不同的线路环境差异大。
(2)系统故障频发,对于城市交通的正常运行产生重要影响。
(3)设备使用寿命不确定性大,随着使用时间的增加,设备疲劳损伤的积累、老化加速等现象非常严重。
因此,开展城轨能馈式牵引供电系统的可靠性、疲劳损伤评估及维护维修方法研究,对于维持城轨交通系统的正常运行,提高运行效率和减少故障带来的经济损失,具有十分重要的意义。
二、研究内容和方法1.研究城轨能馈式牵引供电系统的工作原理以及系统组成结构,并分析其主要设备的作用和功能。
2.分析城轨能馈式牵引供电系统设备的故障原因和故障类型,并定量评估故障对系统性能的影响。
3.评估城轨能馈式牵引供电系统的疲劳损伤情况,并建立可靠性模型,对系统的可靠性进行分析和评估。
4.制定城轨能馈式牵引供电系统的维护维修计划,研究维修周期、维修内容及维修方式。
5.采用大数据技术和物联网技术,对城轨能馈式牵引供电系统进行实时监测和预测,提高系统的可靠性和稳定性。
本研究采用文献资料、实验测试、数值模拟等方法进行研究,具体步骤如下:1.收集有关城轨能馈式牵引供电系统的相关文献资料,了解系统的工作原理和设备特点。
2.对城轨能馈式牵引供电系统进行实验测试,获取系统的运行数据和故障数据。
3.采用ANSYS等软件对城轨能馈式牵引供电系统进行数值模拟,分析系统的疲劳损伤情况和故障原因。
4.根据实验测试和数值模拟结果,定量评估城轨能馈式牵引供电系统的可靠性和稳定性。
城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统关键技术研究道客巴巴
城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统关键技术研究城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统是城市轨道交通牵引供电系统的一种重要形式。
随着城市轨道交通的不断发展,能馈式牵引供电变流系统也逐渐得到广泛应用。
本文对城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统的关键技术进行了研究,包括变流器的控制策略、电压谐波抑制、电流谐波抑制等方面。
下面是本店铺为大家精心编写的5篇《城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统关键技术研究》,供大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
《城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统关键技术研究》篇1一、引言城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统是城市轨道交通牵引供电系统的一种重要形式。
与传统的直接供电方式相比,能馈式牵引供电变流系统具有节能、环保、安全等优点。
因此,近年来在城市轨道交通领域得到了广泛的应用。
二、变流器的控制策略变流器是能馈式牵引供电变流系统中的核心部件,其控制策略直接影响系统的性能。
目前,常用的变流器控制策略包括电压空间矢量控制、电流空间矢量控制、直接转矩控制等。
这些控制策略各有优缺点,需要根据实际应用情况进行选择。
三、电压谐波抑制能馈式牵引供电变流系统中,由于变流器的工作原理,会产生一定的电压谐波。
这些电压谐波会对电网和其他电气设备产生影响,因此需要进行抑制。
常用的电压谐波抑制方法包括谐波滤波器、电压调节器、变频器等。
四、电流谐波抑制能馈式牵引供电变流系统中,由于变流器的工作原理,会产生一定的电流谐波。
这些电流谐波会对电网和其他电气设备产生影响,因此需要进行抑制。
常用的电流谐波抑制方法包括谐波滤波器、电流调节器、变频器等。
五、结论城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统是一种重要的城市轨道交通牵引供电系统形式。
其中,变流器的控制策略、电压谐波抑制、电流谐波抑制是城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统的关键技术。
《城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统关键技术研究》篇2 城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统是城市轨道交通牵引供电系统的一种重要类型,其关键技术研究主要涉及以下几个方面:1. 变流器拓扑结构设计:能馈式牵引供电变流系统需要将电网的交流电转换为列车所需的直流电,因此需要设计合适的变流器拓扑结构。
能馈式牵引供电装置在城市轨道交通中的适应性
电力系统2019.8 电力系统装备丨25Electric System2019年第8期2019 No.8电力系统装备Electric Power System Equipment 目前,二极管整流器仍是城市轨道交通系统牵引供电的主要方式,但是该方法有明显的缺陷。
能量的单项传输不可逆以及输出特性的不可控,列车在制动时会产生大量再生能量,其中多余部分只能通过电阻消耗,导致能量浪费,隧道温度升高,加重环控系统负担以及相关能源消耗等问题。
列车再生制动能量的再利用是解决该问题的最佳方案,也是业界重点研究的课题之一。
本文探究具有四象限工作特点的新型能馈式牵引供电系统,其主要功能如下:节约能源,将列车产生的再生制动能量通过逆变,生成交流电反馈回电网,可以避免能量浪费;稳压,在直流电转变成交流电并回馈电网过程的同时给列车提供一个牵引力,对直流电网有一定的稳压效果;提高系统功率,列车在进行无功补偿工作时对交流中压电网实现的无功补偿具有提高系统功率的功能。
1 工程概况某地铁二期工程为其中两个车站设置了能馈式供电装置,这样既能匹配列车信号控制系统又能保障列车电制动,而且最重要的是该设备还能吸收列车制动能量,起到节约能源的作用。
该能馈式供电装置的主要功能是吸收列车再生制动能量以节约能源,吸收的能量经逆变作用反馈回中压电网,保障列车再生制动能力并减少轮轨磨耗。
2 再生制动电能吸收装置技术现状为了使列车减速或者阻止其加速,而在轨道列车上放置的装置称为制动装置。
城市轨道交通车辆按照列车动能的转化方式可以将制动方式分为以下两类。
(1)摩擦制动。
空气闸瓦制动和盘形制动就是利用摩擦进行制动的制动方法。
闸瓦制动车辆转向架上安装有制动闸瓦,闸瓦与车轮摩擦,通过将列车的动能转变为热能产生制动力;一般拖车采用的是盘形制动,制动缸通过制动夹钳使闸片夹紧制动盘产生摩擦进行制动。
一般摩擦制动产生的热量最终被周围环境吸收。
(2)动力制动。
动力制动在制动时将牵引机变成发电机,使列车动能转化为电能,包括再生制动与电阻制动。
城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统关键技术研究
博士学位论文
城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统关键技术研究 Study on Key Techniques of Energy-Fed Traction Power System for Urban Mass Transit
作者:张 钢 导师:刘志刚
北京交通大学
2010 年 7 月
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索, 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 (保密的学位论文在解密后适用本授权说明)
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中文摘要 0F
中文摘要
城市轨道交通牵引供电系统用于为城轨车辆提供电能。当前世界各国城市轨 道交通牵引供电系统仍采用传统的多脉波二极管整流方式,其具有结构简单、可 靠性高、易于维护等优点,但是由于其能量只能单向传输,无法回收列车多余的 再生制动能量, 造成能量的极大浪费。 本文提出一种基于大功率 PWM 整流器和二 极管整流器的新型能馈式牵引供电变流系统方案,充分利用二者的优点,在保证 系统良好的节能效果和直流电压稳定性的基础上,使系统具有较高的可靠性和性 价比。文中对新型能馈式牵引供电变流系统主电路及控制的关键技术展开研究, 并通过大量的仿真和实验进行了验证。 首先, 对 PWM 整流机组主电路及优化进行研究。 以大容量、 低谐波、 模块化、 高可靠性为目标进行主电路拓扑选择,得到一种基于隔离型多重化拓扑的无环流 PWM 整流机组主电路方案。 提出了一种利用变压器漏感替代交流电感的系统优化 方案, 分析了变压器一二次侧不同连接方式对 PWM 整流器控制的影响, 给出了 “一 次侧控制模式”和“二次侧控制模式”两种不同的 PWM 整流器控制模式。基于多 重化谐波抵消机理,分析了多绕组变压器二次侧连接方式对谐波抵消效果的影响, 并得出采用相同连接方式有利于谐波抵消的结论。 其次,对基于器件级并联的单变流器扩容技术进行研究。将器件级并联分为 IGBT 直接并联和智能功率模块并联两个层面展开论述。 分析了影响 IGBT 直接并联 均流效果的主要因素,并给出了相应的解决措施。提出一种新的基于智能功率模 块并联的单变流器扩容方案,并对其存在的动态环流问题进行了重点研究。在深 入分析动态环流产生机理及影响因素的基础上,提出一种利用差模电抗抑制动态 环流的解决方案,并借助仿真和实验进行了验证。 第三, 对 PWM 整流器多重化串并联控制进行研究。介绍了 PWM 整流器基 于 dq 旋转坐标系的数学模型和控制方法。分析了基于电压源和电流源模型的串并 联控制方案的工作原理和优缺点,提出了一种基于功率源模型的串并联控制方案, 解决了多变流器复杂系统的串并联控制问题,并大大简化了控制系统结构。 第四,对新型能馈式牵引供电的协调控制策略进行研究。分析了现有二极管 整流机组的输出特性, 给出了 PWM 整流机组下垂特性的两种实现方法—— “减弱 电压环控制”和“输出电流前馈控制” 。建立了包含供电站、线路和列车的牵引供 电系统简化模型,给出了供电站优化控制目标,提出三种典型的协调控制策略,
城轨车辆再生能馈式牵引供电技术研究的开题报告
城轨车辆再生能馈式牵引供电技术研究的开题报告一、研究背景城市轨道交通已经成为现代城市不可或缺的交通方式之一。
随着城市轨道交通的建设不断推进和扩大,对城轨车辆牵引供电系统的要求越来越高。
目前,城轨车辆牵引供电系统主要采用的是直流供电技术。
但直流供电技术存在一系列问题,如输电距离有限、电网建设成本高、变电站占地面积大等。
而再生能馈式牵引供电技术则是一种新型、高效、节能的技术,具有很大的发展前景。
二、研究目的本研究旨在探究城轨车辆再生能馈式牵引供电技术的工作原理以及优点,并通过实验验证其可行性和可靠性,为城轨车辆牵引供电技术的进一步发展提供新的思路和技术支撑。
三、研究内容1.再生能馈式牵引供电技术的工作原理和特点研究。
2.对不同工况下城轨车辆再生能馈式牵引系统的性能进行仿真分析。
3.建立城轨车辆再生能馈式牵引供电系统的实验平台,进行系统验证与实验研究,并比较其与传统直流供电技术的差异。
4.根据实验结果,对城轨车辆再生能馈式牵引供电技术的应用前景和发展方向进行展望和分析。
四、研究方法1.对再生能馈式牵引供电技术的工作原理和特点进行文献综述和理论分析。
2.采用Matlab等软件,对不同工况下城轨车辆再生能馈式牵引系统的性能进行仿真分析。
3.建立城轨车辆再生能馈式牵引供电系统的实验平台,包括逆变器、滤波器、电机等部分。
4.进行系统验证与实验研究,并进行数据分析比较。
五、预期结果1.详细介绍再生能馈式牵引供电技术的工作原理和特点。
2.对城轨车辆再生能馈式牵引系统的性能进行仿真分析,并得出重要结论。
3.建立城轨车辆再生能馈式牵引供电系统的实验平台,进行系统验证与实验研究,并比较其与传统直流供电技术的差异。
4.根据实验结果,分析城轨车辆再生能馈式牵引供电技术的应用前景和发展方向。
六、研究进度安排第1-2个月:文献综述和理论分析;第3-4个月:城轨车辆再生能馈式牵引系统的性能仿真分析;第5-7个月:建立城轨车辆再生能馈式牵引供电系统的实验平台,并进行实验验证;第8-10个月:数据分析和结论撰写;第11-12个月:论文修改和论文答辩。
关于地铁供电系统应用再生能馈装置的可行性分析
关于地铁供电系统应用再生能馈装置的可行性分析摘要:本文介绍再生能馈装置的工作原理,提出地铁工程供电系统应用再生能馈装置需验证系统稳定性、电能质量及经济效益等重要问题。
通过统计再生能馈装置运行后较长时间内的电能数据,计算节能电量,分析再生能馈装置与原供电系统设备的匹配情况,结果表明再生能馈装置投用于地铁供电系统后运行情况和节能效果良好。
关键词:节能管理;再生能馈;牵引供电Abstract:This article introduces the working principle of the regenerative energy feed device, and proposes that the application of the regenerative energy feed device in the power supply system of the subway project needs to verify the system stability, power quality and economic benefits. Calculate the energy-saving power by counting the electric energy data of the regenerative energy feeder device for a long time after operating, and analyze the matching situation of the regenerative energy feeder device and the original power supply system equipment. The conditions and energy-saving effects are good.Key words:Energy-saving management; regenerative energy feed; traction power supply;1、引言地铁列车在制动时,会使接触网电压升高,过高的电压会危害到列车的正常运行。
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目录
摘 要.........................................................................................................................................I ABSTRACT .............................................................................................................................. II 第一章 绪论.............................................................................................................................. 1
1.1 选题背景和研究意义...................................................................................................... 1 1.2 研究目标及内容.............................................................................................................. 2 第二章 城市轨道交通供电系统的组成与功能...................................................................... 4 2.1 基本组成与功能.............................................................................................................. 4
摘要
随着经济的发展,城市交通拥挤状况越来越严峻,严重影响人们的日常工作和生活。 地铁作为一种低能耗、低污染、高效率的运输方式,在世界各国的大中型城市都得到了 广泛的应用。它因为具有速度快、站距短、起制动频繁等特点,已成为解决城市快速交 通的有效方式。地铁中普遍运用到直流牵引供电系统采用的是二极管整流器,电能只能 从交流电网向直流牵引网单向流动。当车辆制动时,多余的再生制动能量使直流电网电 压升高。传统的解决方法是设置电阻制动装置,这就造成两个问题。第一个问题是无法 有效利用制动能量。第二个问题是,由于目前地铁中主要使用晶闸管和二极管两种整流 方式,这样的整流方式等于向电网注入了大量谐波和无功功率,会引起网侧电流畸变,甚 至严重影响电力系统的电能质量。
For above, this text described a kind of new power supply system-the energy-fed traction power system.That system adopt three mutually the electric voltage type the PWM commutate the machine conduct and actions to change to flow unit, needing according to the energy fluxion at commutate,go against to change the work condition cut over, can surplus of the rebirth system amount of kinetic energy give something back to AC network.This text described the structure,function,characteristics and the work principle of that system, emphasizing to launch application study to the system from the exchanges side harmonic ,the direct current side characteristic both side.The subway that combines that system in
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Abstract
Along with the development of the economy, the city transportation hustles condition more and more rigorous, the daily pursuit and the life of serious influence people.The subway conduct and actions a kind of imbecility consume,low pollution,high-efficiency conveyance method, all got an extensive application in the big and medium-sized cities all round the worlds.It because of having speed quick,stand to be apart from short,rise to make to move a multifarious etc. characteristics, have become to solve fast transportation of city of valid way.Widespread in the subway make use of to the direct current to lead what the power supply system adopt is a diode to commutate a machine, the electric power can lead one-way fluxion of net toward the direct current from the exchanges charged barbed wire net.When the vehicle system move, the rebirth system amount of kinetic energy of the surplus makes the direct current charged barbed wire net electric voltage go up.Resolving a method traditionally establishes electric resistance system to move device, this results in two problem.The first problem is to can't make use of to make amount of kinetic energy effectively.The second problem BE, because of currently subway in main usage the thyristor is two kinds of to commutate a way and diode, so of commutated a way to be equal to toward charged barbed wire net to infuse into a great deal of harmonic and reactive power, will cause the net side electric current mutation, even influence the electric power quality of the electric power system seriously.
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Байду номын сангаас
Guangzhou in the meantime has already carried the camp circuit up install,experiment with circulate of actual data, carry on the valuation and verification to the stability and the economy energy function of that system. Keyword: Energy feedback; traction power supply;metro;application
2.1.1 变电所的分类及要求............................................................................................... 6 2.1.2 变电所的运行方式................................................................................................... 7 2.2 直流牵引供电.................................................................................................................. 9 2.2.1 系统的组成............................................................................................................... 9 2.2.2 运行方式................................................................................................................. 11 2.3 电力监控........................................................................................................................ 11 2.3.1 基本组成与功能..................................................................................................... 12 2.3.2 监控的基本内容..................................................................................................... 12 第三章 能馈式牵引供电装置................................................................................................ 14 3.1 装置简介........................................................................................................................ 14 3.1.1 系统构成................................................................................................................. 14 3.1.2 装置功能特点......................................................................................................... 15 3.2 控制系统功能与组成.................................................................................................... 16 3.2.1 控制系统组成......................................................................................................... 19 3.2.2 控制系统功能......................................................................................................... 20 3.2.3 控制系统接口......................................................................................................... 21 3.2.4 实时监控软件......................................................................................................... 22 3.3 系统结构参数................................................................................................................ 25 3.4 型式试验数据................................................................................................................ 27 第四章 系统控制策略............................................................................................................ 29 4.1 控制系统功能层次划分................................................................................................ 29