高速列车节能运行策略和仿真软件的研究访中国中车中央研究院的教授级高级工程师王晗博士
利用运行仿真来计算运行过程,并构建一个节能的运行策略,成为解决节能运行问题的有效手段。列车运行过程影响因素较多且求解复杂,在考虑多种线路条件及运行工况的情况下,仅采用数学推导的方式难以求解,因此利用运行仿真来计算运行过程,并构建一个节能的运行策略,成为解决节能运行问题的有效手段。研究列车运行的优化问题,并得出合理的操纵策
2015年电气系列期刊
强势征订进行中直接从杂志社订阅全年杂志均享受9折优惠《电气时代》用新电气化改变世界中国期刊方阵"双效期刊"创刊于1981年月刊ISSN1000-453X CN11-1244/TM邮发代号:2-108定价:12元/期全年144元核心栏目:封面报道、ET经理人、产经观察、电气传动、供配用电、自动化系统
重频脉冲电流下晶闸管结温研究
脉冲功率技术的一个重要发展方向就是重频脉冲电源。晶闸管作为主要开关器件,其在重频下运行的特性是重频脉冲电流源发展的一个重要前提,晶闸管在重频运行一个关键问题就是热积累问题。基于晶闸管热传导和对流过程,建立了暂态热传导模型,仿真分析了晶闸管在重频脉冲电流下的结温变化。根据仿真结果,合理设置晶闸管工作的重复频率,保证晶闸管的结温不超过临界温度,并通过实验验证了晶闸管在该重复频率下可以可靠工作。
一种单向混合三相电压型整流器及其控制
对现行单向混合三相电压型整流器(Unidirectional Hybrid Three Phase Voltage Source Rectifier,UHTPVSR)的拓扑结构和工作原理进行了分析,为提高UHTPVSR的综合性能,对其拓扑结构进行了改进,提出了一种外环采用PI控制,内环采用无源控制的混合控制方案。分别建立了Boost变换器和VIENNA整流器的端口受控耗散哈密顿(PCHD)模型。并采用能量成型的方法,利用IDA-PBC控制算法设计无源控制器。无源混合控制方案克…
冶金冷凝过程最优机械电气控制方法研究仿真
冶金冷凝过程中的机械电气控制主要包括电动机控制和稳压抗干扰控制等方面,对机械电气机组的稳压最优控制是保证冶金冷凝过程稳定高效的关键。传统的冶金冷凝过程电气控制方法主要采用神经元模糊控制方法,考虑更多的是有源单周控制,对大型冶金冷凝过程的机械电气控制稳压补偿和抗干扰性能不好。提出一种基于双向逆变稳压补偿模糊PID控制的冶金冷凝过程最优机械电气控制方法,首先构建了冶金冷凝过程中机械电气系统结构模型,然后设计双向逆变稳压补偿模糊PID控制算法,把双向稳压的PWM整流器设计为全桥式,…
基于非等时距Verhulst-双重BP神经网络油浸设备故障监测技术
油浸设备采用高效正确的故障监测及预报方法,对电网的安全稳定运行有重要影响。为了能更好地对油浸设备故障进行监测预报,提出了一种Verhulst-双重BP神经网络模型。实践证明,采用这种方法能有效提高数量众多、电压等级各异且运行环境各异的油浸设备故障的故障诊断率。
轨道炮的消弧实验研究
为了研究轨道炮的消弧措施,搭建了电磁轨道炮的仿真模型,对电阻消弧和电容消弧进行了仿真,得到了仿真结果。给出了实验中电弧电阻的求解方法,为熄弧电阻的选择提供了依据。对电容消弧方法进行了实验验证,熄弧电容容量选为600μF,理论上熄弧电容的极限回收电压为1.3 k V,实际回收电压为256 V,回收效率较低,熄弧效果不明显。结合电容熄弧方案的实验情况,分析了电容熄弧效果不佳的原因,提出了通过改变熄弧电容容量来提高回收效率的改进措施。
基于MSVC的异步风力发电机组的无功支撑
随着我国风电的大规模接入电网,许多相关理论和关键技术亟待研究。当电力系统发生故障,电压跌落时,给异步风力发电机组提供无功支撑,保持其电压稳定就是其中之一。针对现存无功补偿装置的不足,提出了基于磁控电抗器(MCR)的静止无功补偿装置(MSVC)。并针对MCR本身响应速度慢的缺点,提出了提高MCR响应速度的励磁电路及去磁电路,并以DSP和FPGA混合控制器控制整个MSVC装置。搭建了具体的实验电路,通过实验验证,该套装置可以很好地解决电力系统故障时异步风力发电机组的电压稳定问题,…
含可再生能源的热电联供型微网经济协调的多目标优化调度方法
含可再生能源的热电联供型微网系统由于在节能、环保和经济等方面的优势,成为新能源利用的重要发展方向之一。首先构建了含风电机组、光伏电池、微型燃气轮机、燃气锅炉、蓄电池以及热/电负荷的热电联供型微网系统综合模型;随后,针对热/电负荷需求的不匹配性和随机特性,结合分时电价,建立起热电协调成本函数;最后,构建可综合考虑生产成本和热电协调成本的热电联供型微网系统的多目标经济协调优化调度模型。仿真算例表明所提出的多目标优化调度方法可有效提升热电联供型微网系统运行的综合经济性,对含可再生能…
重载电气化铁路轨道烧蚀解决方案
通过对某重载电气化铁路轨道烧蚀现场的调研,结合该重载铁路牵引负荷的分布、牵引供电回流系统设置情况,分析并得出了钢轨电位是引起电气化铁路轨道烧蚀的重要原因。同时对钢轨电位进行了理论分析和计算推导,并研究提出了降低钢轨电位的技术思路和工程措施,解决了现场钢轨电位过高引起轨道烧蚀的问题。研究结果表明电气化铁道尤其是重载铁路,可采取增加接触网与钢轨间互阻抗、降低钢轨泄漏电阻等工程措施改善牵引回流分布、降低钢轨电位,以避免轨道烧蚀等设备损害及对人体安全的威胁。
风电场谐波分析及治理方案研究
双馈感应电机(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)滤波回路的电阻烧毁引起风机停机是一种常见的故障,根据山西东马坊风电场的实际运行情况,利用该风电场故障录波器的录波数据,分析了引起滤波电阻烧毁的谐波电流次数及其来源。针对原有的滤波回路,提出了一种改进措施以改善其滤波效果。在Matlab/Simulink软件中进行了仿真,仿真结果验证了所设计滤波回路的有效性,最后将其应用到东马坊风电场,成功地解决了风电场的故障停机问题。
电动汽车充电站滤波方案研究
环保性能好且能源效率高的电动汽车是未来汽车行业的发展趋势,而电动汽车充电站带来的谐波问题将影响配电网电能质量。首先分析了充电机的谐波产生机理及谐波特性,考虑到无源滤波方案成本低廉、易于推广,针对某充电机的实测谐波电流数据,详细分析了三种滤波方案,并开展仿真分析,为解决电动汽车充电站谐波抑制问题提供参考。
基于改进禁忌搜索算法的馈线双向自动调压器安装位置优化
针对多水电边远山区配电网的季节性电压质量问题,在不改变电网结构的前提下,可通过安装馈线双向自动调压器(Bidirectional Step Voltage Regulator,BSVR)实现电压的优化控制。建立了配电网有功网损最小、电压平均偏差最小以及投资成本最小的多目标优化模型,采用权重系数将多目标优化问题转化为归一化单目标优化问题,利用改进禁忌搜索算法确定了BSVR的最佳安装位置。算例结果表明,该优化方法能有效改善多水电边远山区配电网电压质量、降低网损,具有可行性和实用性…
电力传感器网络失调节点定位方法
传统的电力失调节点定位控制随着迭代次数的增加,定位准确度下降。提出基于数据融合滤波预处理的电力传感器网络失调节点定位算法。进行电力网络失调节点定位测度信息模型构建,设计无线传感器数据融合滤波结构模型,计算电力传感器网络覆盖子载波区间正交性偏转相量,得到电力传感器网络节点数据融合与滤波调制结果,使用时间更新-误差更新方程来预测下一节点定位误差,通过误差最小化迭代实现定位自动控制算法改进。仿真实验结果表明,该算法定位时间较快,优化网络部署。
基于PIDNN变结构理论的电动机整流稳压补偿控制
对电动机系统进行稳定控制,在制造业领域具有重要的应用价值。利用传统的方法进行电动机稳定控制的过程中,无法完全消除电动机系统干扰信号造成的干扰,导致电动机系统稳定性降低。为此,提出一种基于PIDNN变结构理论的电动机整流稳压补偿控制方法。构建基于PIDNN变结构理论的电动机系统控制器,该模型为三层前向型的形如2×3×1的结构;提取电动机系统运行电压的特征,作为神经网络模型三层前向神经元的PID变结构的加权系数,建立PIDNN神经网络模型得到电动机系统双向逆变的整流稳压补偿模型,…
超长220kV电缆谐振耐压
为保障电缆投运后的安全可靠运行,需现场进行交流耐压验收试验。以两条220 k V超长交联聚乙烯电缆为试验实例,分析计算了耐压方案;试验过程中采取多种措施降低系统损耗,提高试验回路品质因素;分析了系统品质因素的影响因素,考察了系统能量损耗情况。现场试验表明,串并联混合谐振的试验方法对超长电缆进行交流耐压是可行的,电抗器温升对系统品质因素影响较大。
电流互感器饱和引起的保护拒动分析
结合一起10 k V线路因电流互感器(TA)饱和引起越级跳闸事故,详细分析了TA饱和的原理和特性以及TA饱和对电力系统微机保护装置的影响,并结合事故情况提出了防止TA饱和的应对措施。
基于低电压穿越能力的风电并网点继电保护的研究
在分析各国有关风电场继电保护配置情况的基础上,指出了在风电场保护动作切除产生的故障之前,风电机组已经脱网,没有考虑风电机组对系统的作用。其次,对所构建的风电机组低电压穿越(LVRT)能力及其相关系统继电保护之间配合的实现进行深入分析研究,并验证输电系统继电保护以及风电场自身保护所应有的配合关系。为了防止具有LVRT能力的风力发电机(以下简称风机)投入系统导致传统的继电保护误动,提出在风机并网点采用电压电流保护的方法。电网发生故障或波动引起电流衰减,采用低电压保持的延迟电流保护…
基于T形连接变压器中性线电流抑制的新方法
随着居民单相负载比重的加大,在三相四线制低压配电网系统中,由于三相不对称负载和非线性负载能产生零序分量电流,引起中性线过载问题越来越严重。采用一种新的中性线电流抑制方法,在靠近负载端接入一种新型变压器——T形连接变压器,对中性线电流具有良好的抑制作用。对T形连接变压器抑制中性线电流的原理进行了详细地分析研究,并给出了其主要参数的确定方法,最后用仿真软件Matlab/Simulink对所做分析进行了仿真验证,证明使用T形连接变压器对中性线电流进行抑制是可行的。
基于实验的变压器直流偏磁特性分析
针对直流偏磁的负荷侧模型和电源侧模型进行了实验研究。在此基础上考虑变压器的漏磁和磁滞效应,提出了改进的电路-磁路耦合模型,以准确体现偏磁电流上下半波、左右半波不对称的畸变情形,计算并分析了某单相变压器在直流偏磁下的空载励磁特性,实验结果证明所提方法的正确性,为变压器励磁特性研究提供了方法和思路。