柔性过分相全并联AT牵引网保护方案研究
发布时间：2021-05-16 09:48
我国的电气化铁路采用单相交流27.5kV供电制式,必然存在电分相环节。柔性过分相技术能够很好地解决机车过分相时的速度损失、能耗增加、暂态过电压、弓网拉弧等问题。继电保护是牵引供电系统能够安全可靠供电的保障,因此柔性过分相装置的应用必然需要考虑设备自身的保护以及装置的引入对牵引网保护的影响。文章主要对引入柔性过分相装置的全并联AT牵引网的保护展开研究。本文首先介绍了柔性过分相技术,通过分析中性段电压生成理论,结合柔性过分相装置的基本工作原理,分别给出了单相PWM整流器控制原理和单相逆变器的功率控制算法;在RTDS上对机车过分相过程中的移频调相和功率控制进行了仿真,验证了机车能够实现不断电过分相,并且弓网分离过程中不产生拉弧和过电压;接着分析了柔性过分相装置在全并联AT牵引网的应用。然后依据柔性过分相系统和全并联AT牵引网进行故障分析,先对全并联AT牵引网非金属性故障进行理论推导。由柔性过分相装置的结构分析了装置变流器故障、单相隔离变压器故障、中性段短路、中性段遭受雷击等多种故障的理论分析,考虑了柔性过分相装置故障对牵引网保护的影响。基于牵引网异相短路产生机理的分析,结合柔性机车过分相的特...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 过分相技术发展现状
1.2.2 牵引供电系统继电保护发展现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 不断电柔性过分相
2.1 柔性过分相技术
2.1.1 柔性过分相装置
2.1.2 柔性过分相原理
2.1.3 单相PWM整流器控制原理
2.1.4 单相桥式逆变器功率控制算法
2.2 柔性过分相仿真验证
2.2.1 移频调相仿真
2.2.2 功率控制仿真
2.3 柔性过分相牵引网结构
2.4 本章小结
第3章 柔性过分相牵引网故障分析
3.1 全并联AT牵引网故障分析
3.2 柔性过分相装置故障分析
3.2.1 柔性供电装置内部故障分析
3.2.2 单相隔离变压器故障分析
3.2.3 中性段故障分析
3.2.4 柔性装置故障对牵引网保护的影响
3.3 异相短路故障分析
3.4 牵引网与过分相装置的耦合故障分析
3.4.1 IGBT的故障响应
3.4.2 列车过分相时牵引网故障分析
3.5 本章小结
第4章 柔性过分相牵引网保护方案
4.1 全并联AT牵引网保护方案
4.1.1 牵引网保护
4.1.2 AT所保护
4.1.3 分所区所馈线保护
4.2 柔性过分相装置保护方案
4.2.1 电流保护
4.2.2 电压保护
4.2.3 相间电压差保护
4.2.4 重合闸
4.2.5 远程跳闸保护
4.3 协同保护方案
4.3.1 广域测控系统
4.3.2 协同保护原理
4.4 本章小结
第5章 仿真验证
5.1 柔性过分相装置故障仿真
5.1.1 RTDS介绍
5.1.2 柔性过分相全并联AT牵引网建模
5.1.3 柔性过分相转置故障建模仿真
5.2 牵引网耦合故障建模
5.2.1 A相供电臂故障仿真
5.2.2 B相供电臂故障仿真
5.3 基于RTDS保护配置方案建模与仿真
5.3.1 电流速断保护建模与仿真
5.3.2 二次谐波闭锁过电流保护建模仿真
5.3.3 低电压保护建模仿真
5.3.4 过电压保护建模仿真
5.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]采用级联H桥多电平变流器的地面过电分相系统[J]. 熊成林,冯晓云,马俊鹏. 中国铁道科学. 2016(01)
[2]纵向分段式全并联AT牵引网保护配置[J]. 陈海涛,熊列彬,王昌. 电力系统及其自动化学报. 2015(12)
[3]主辅变一体牵引变流器动车组自动通过分相区的控制方法[J]. 黄浩,郭维,王文韬,曹霄,徐绍龙. 机车电传动. 2015(06)
[4]适用于继电保护的含变流器电力元件故障暂态快速仿真方法[J]. 申全宇,宋国兵,王晨清,刘凯,王欢欢. 电力自动化设备. 2015(08)
[5]一种含变流器电力元件的短路电流计算方法[J]. 申全宇,杨忠礼,宋国兵,王晨清,李端祯,杨黎明,汤海雁. 西安交通大学学报. 2015(04)
[6]组合式同相供电继电保护方案研究[J]. 黄华学. 电气化铁道. 2014(05)
[7]单相三电平脉冲整流器无锁相环直接功率控制[J]. 马俊鹏,宋文胜,冯晓云. 中国电机工程学报. 2015(07)
[8]复线电气化铁路供电臂控制保护方案研究[J]. 蒋功连. 科技创新与应用. 2014(15)
[9]牵引网异相短路时馈线保护装置动作分析[J]. 董智慧,韩正庆,李攀宏. 电气化铁道. 2013(06)
[10]同相供电设备保护方案研究[J]. 韩正庆,刘淑萍,魏昕,黄彦全,高仕斌,李群湛. 铁道学报. 2013(02)
博士论文
[1]高速铁路牵引供电系统继电保护研究[D]. 刘淑萍.西南交通大学 2015
[2]电气化铁路同相供电装置关键技术研究[D]. 赵彦灵.西南交通大学 2012
[3]电力牵引变流器控制与调制算法研究[D]. 宋文胜.西南交通大学 2011
[4]牵引供电系统新型保护与测距原理研究[D]. 林国松.西南交通大学 2010
硕士论文
[1]高速动车组雷电波侵入特性及其传播规律研究[D]. 宋勇葆.西南交通大学 2018
[2]地面自动过分相方案与过电压分析及抑制措施研究[D]. 魏驰.西南交通大学 2015
[3]以供电臂为单元的网络化保护[D]. 姜筱靥.西南交通大学 2015
[4]基于RTDS的高速铁路牵引供电系统建模与仿真[D]. 杨浩.西南交通大学 2013
[5]牵引变流器IGBT驱动特性的研究[D]. 常文彬.北京交通大学 2012
[6]高速铁路自动过分相电磁暂态的研究[D]. 马法运.北京交通大学 2012
[7]基于IEC61850-90-1的广域保护通信研究[D]. 唐瑜.西南交通大学 2012
[8]同相供电继电保护方案研究[D]. 刘大岗.西南交通大学 2012
[9]大功率交流传动机车牵引变流器的研究与开发[D]. 饶沛南.西南交通大学 2011
[10]地面自动过分相技术及方案研究[D]. 董志杰.西南交通大学 2004
本文编号：3189474
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 过分相技术发展现状
1.2.2 牵引供电系统继电保护发展现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 不断电柔性过分相
2.1 柔性过分相技术
2.1.1 柔性过分相装置
2.1.2 柔性过分相原理
2.1.3 单相PWM整流器控制原理
2.1.4 单相桥式逆变器功率控制算法
2.2 柔性过分相仿真验证
2.2.1 移频调相仿真
2.2.2 功率控制仿真
2.3 柔性过分相牵引网结构
2.4 本章小结
第3章 柔性过分相牵引网故障分析
3.1 全并联AT牵引网故障分析
3.2 柔性过分相装置故障分析
3.2.1 柔性供电装置内部故障分析
3.2.2 单相隔离变压器故障分析
3.2.3 中性段故障分析
3.2.4 柔性装置故障对牵引网保护的影响
3.3 异相短路故障分析
3.4 牵引网与过分相装置的耦合故障分析
3.4.1 IGBT的故障响应
3.4.2 列车过分相时牵引网故障分析
3.5 本章小结
第4章 柔性过分相牵引网保护方案
4.1 全并联AT牵引网保护方案
4.1.1 牵引网保护
4.1.2 AT所保护
4.1.3 分所区所馈线保护
4.2 柔性过分相装置保护方案
4.2.1 电流保护
4.2.2 电压保护
4.2.3 相间电压差保护
4.2.4 重合闸
4.2.5 远程跳闸保护
4.3 协同保护方案
4.3.1 广域测控系统
4.3.2 协同保护原理
4.4 本章小结
第5章 仿真验证
5.1 柔性过分相装置故障仿真
5.1.1 RTDS介绍
5.1.2 柔性过分相全并联AT牵引网建模
5.1.3 柔性过分相转置故障建模仿真
5.2 牵引网耦合故障建模
5.2.1 A相供电臂故障仿真
5.2.2 B相供电臂故障仿真
5.3 基于RTDS保护配置方案建模与仿真
5.3.1 电流速断保护建模与仿真
5.3.2 二次谐波闭锁过电流保护建模仿真
5.3.3 低电压保护建模仿真
5.3.4 过电压保护建模仿真
5.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]采用级联H桥多电平变流器的地面过电分相系统[J]. 熊成林,冯晓云,马俊鹏. 中国铁道科学. 2016(01)
[2]纵向分段式全并联AT牵引网保护配置[J]. 陈海涛,熊列彬,王昌. 电力系统及其自动化学报. 2015(12)
[3]主辅变一体牵引变流器动车组自动通过分相区的控制方法[J]. 黄浩,郭维,王文韬,曹霄,徐绍龙. 机车电传动. 2015(06)
[4]适用于继电保护的含变流器电力元件故障暂态快速仿真方法[J]. 申全宇,宋国兵,王晨清,刘凯,王欢欢. 电力自动化设备. 2015(08)
[5]一种含变流器电力元件的短路电流计算方法[J]. 申全宇,杨忠礼,宋国兵,王晨清,李端祯,杨黎明,汤海雁. 西安交通大学学报. 2015(04)
[6]组合式同相供电继电保护方案研究[J]. 黄华学. 电气化铁道. 2014(05)
[7]单相三电平脉冲整流器无锁相环直接功率控制[J]. 马俊鹏,宋文胜,冯晓云. 中国电机工程学报. 2015(07)
[8]复线电气化铁路供电臂控制保护方案研究[J]. 蒋功连. 科技创新与应用. 2014(15)
[9]牵引网异相短路时馈线保护装置动作分析[J]. 董智慧,韩正庆,李攀宏. 电气化铁道. 2013(06)
[10]同相供电设备保护方案研究[J]. 韩正庆,刘淑萍,魏昕,黄彦全,高仕斌,李群湛. 铁道学报. 2013(02)
博士论文
[1]高速铁路牵引供电系统继电保护研究[D]. 刘淑萍.西南交通大学 2015
[2]电气化铁路同相供电装置关键技术研究[D]. 赵彦灵.西南交通大学 2012
[3]电力牵引变流器控制与调制算法研究[D]. 宋文胜.西南交通大学 2011
[4]牵引供电系统新型保护与测距原理研究[D]. 林国松.西南交通大学 2010
硕士论文
[1]高速动车组雷电波侵入特性及其传播规律研究[D]. 宋勇葆.西南交通大学 2018
[2]地面自动过分相方案与过电压分析及抑制措施研究[D]. 魏驰.西南交通大学 2015
[3]以供电臂为单元的网络化保护[D]. 姜筱靥.西南交通大学 2015
[4]基于RTDS的高速铁路牵引供电系统建模与仿真[D]. 杨浩.西南交通大学 2013
[5]牵引变流器IGBT驱动特性的研究[D]. 常文彬.北京交通大学 2012
[6]高速铁路自动过分相电磁暂态的研究[D]. 马法运.北京交通大学 2012
[7]基于IEC61850-90-1的广域保护通信研究[D]. 唐瑜.西南交通大学 2012
[8]同相供电继电保护方案研究[D]. 刘大岗.西南交通大学 2012
[9]大功率交流传动机车牵引变流器的研究与开发[D]. 饶沛南.西南交通大学 2011
[10]地面自动过分相技术及方案研究[D]. 董志杰.西南交通大学 2004
本文编号：3189474
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