城轨同相供电系统优化设计研究

发布时间：2023-03-05 05:49

　　城市轨道交通多采用直流供电制式,但存在供电电压较低,牵引网损耗大,列车再生制动能量不易回馈电网以及杂散电流突出等问题。交流供电制式具有供电能力强、供电效率高等优点,但也存在以负序为主的电能质量问题和列车过分相问题。将组合式同相供电技术应用于城市轨道交通牵引供电系统,可以扬长避短,更好地满足城轨牵引供电的技术需求。本文主要针对城轨供电系统采用组合式同相供电技术开展优化设计研究,提出主要供电设备的容量优化配置方法,为供电系统高效、安全和高质运行提供重要理论依据和技术支撑。作为牵引供电系统设计的基础,列车牵引计算是牵引供电仿真的重要组成部分。本文在常规牵引计算的基础上对列车节能运行优化问题进行了研究,建立了基于空间状态转换的列车节能运行优化模型,采用遗传算法寻优搜索列车最佳节能运行轨迹,实现了列车在给定运行时分条件下的节能优化运行。其次,推导了计及同相供电装置主变电所戴维南等效模型,并在此基础上建立了基于多导体传输线理论的同相供电系统牵引供电仿真模型,为供电系统的优化设计提供了仿真平台。为兼顾同相供电系统可靠性与经济性,提出了以可靠度为约束的同相供电装置容量的优化配置方法。最后,以某城市轨道...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 城市轨道交通供电制式
        1.2.2 同相供电技术
    1.3 本文主要研究工作
第2章 列车牵引计算及节能运行优化研究
    2.1 列车牵引计算模型
        2.1.1 列车受力分析
        2.1.2 列车运动模型
        2.1.3 列车节时运行策略
    2.2 基于遗传算法的列车节能运行研究
        2.2.1 遗传算法原理
        2.2.2 列车节能运行优化建模
        2.2.3 算法验证
    2.3 本章小结
第3章 城轨同相供电系统及其相关技术
    3.1 现行城市轨道交通供电系统
    3.2 组合式同相供电技术
        3.2.1 组合式同相供电系统基本结构
        3.2.2 组合式同相供电负序补偿原理
    3.3 城轨同相供电系统结构
        3.3.1 主变电所
        3.3.2 中压网络与降压变电所
        3.3.3 牵引网
    3.4 本章小结
第4章 城轨同相供电方案优化设计研究
    4.1 城轨同相供电系统牵引供电仿真模型
        4.1.1 主变电所数学模型
        4.1.2 牵引网数学模型
        4.1.3 牵引负荷数学模型
        4.1.4 牵引供电仿真流程
    4.2 主变电所主要供电设备容量设计
        4.2.1 主要供电设备容量计算
        4.2.2 主要供电设备容量设计方法
    4.3 以可靠度为约束的同相供电装置容量优化配置
    4.4 本章小结
第5章 某市轨道交通2号线供电系统设计
    5.1 某市城轨2号线概况
        5.1.1 线路基本概况
        5.1.2 列车参数信息
        5.1.3 原供电方案概况
    5.2 某市城轨2号线同相供电方案设计
        5.2.1 列车牵引计算
        5.2.2 牵引网阻抗和导纳计算
        5.2.3 牵引供电系统潮流计算
        5.2.4 接触网载流校验
        5.2.5 主变电所主要供电设备容量配置
    5.3 供电方案经济性分析
        5.3.1 建设成本
        5.3.2 运营效益分析
    5.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的学术成果



本文编号：3755830