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原文传递基于动静态检测参数的高速铁路接触网性能退化评估

论文题名：	基于动静态检测参数的高速铁路接触网性能退化评估
关键词：	高速铁路;接触网;状态识别;动静态检测;性能退化评估;隐马尔科夫模型
摘要：	高速铁路的高速性和可靠性对牵引供电系统的安全维护提出了新要求，接触网系统作为高速铁路牵引供电系统的重要环节，其良好的性能状态是保证系统安全稳定运行的基础。但是接触网具有结构复杂，户外露天架设且无备用，工作环境恶劣，故障种类繁多等特点，使其相比于其他设备更容易发生事故。因此若能够对接触网的性能状态进行有效的分析与评估，不但有利于提高接触网的可靠性，同时还可以为接触网的状态维修和视情维修提供相应的参考。　　接触网的性能退化评估是利用现有的接触网动静态检测参数，分析系统的性能变化过程，区分不同程度的退化阶段，识别接触网当前的运行状态，从而对接触网的性能演变有一个整体的认知。但由于接触网的特殊性，使得存在如下两个难点:首先，目前对接触网的性能退化研究尚属空白，而且对于复杂的接触网系统，其故障类型较多，缺乏各种退化模式下的信息，因此不具有完备的先验知识;其次，接触网容易受外界因素的影响，而且在服役期间历经了各种检修维修作业，使得难以获取性能退化全过程的状态数据。　　针对上述问题，本文以武广高铁（清远至广州北下行试验线路）的接触网为研究对象，利用其动静态检测参数，对该接触网系统的性能退化评估展开了深入的研究，并主要完成了以下工作: 　　首先，对试验线路进行实际调研与数据跟踪，获取了接触网运行期间的动静态参数测量数据，并从中提取出表征接触网性能变化的特征指标，作为本课题的数据来源。　　其次，重点研究了接触网的性能退化评估方法，采用隐马尔科夫模型(CHMM)对接触网的性能退化展开分析，并结合接触网的特点，对CHMM在实际应用中存在的问题与解决办法进行了说明，包括状态数的确定，初始参数的选取以及算法的优化等。　　然后，针对接触网退化过程的复杂性，制定了具体的系统状态划分方案;针对接触网性能状态数据不完备的情况，制定了基于CHMM的接触网性能退化评估方案以及退化状态识别的实施框架;针对接触网不同程度的退化情况，给出了描述其性能退化程度的量化指标;针对接触网容易受外界因素干扰而发生性能多变的情况，以及服役期间历经维修的特点，讨论了报警等级的具体算法。　　最后，基于动静态实测参数，分别就单参数和多参数融合下的接触网性能退化展开了分析，并对不同参数在退化状态识别的有效度进行了评定，实现了对接触网的性能退化评估、当前状态的识别、性能指标和报警等级的输出，并通过与现场资料的比对，验证了结果的正确性以及整个方案的可行性，从而为接触网的状态维修与健康评估提供合理的参考。
作者：	秦晓宇
专业：	电气工程
导师：	高仕斌
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文