原文传递
城市轨道交通钢轨电位异常机理及控制方法研究
| 论文题名： | 城市轨道交通钢轨电位异常机理及控制方法研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通;直流牵引回流系统;钢轨电位;人群搜索算法 |
| 摘要： | 本文针对直流牵引供电系统特性进行分析，阐述直流牵引供电系统的组成，并分析牵引变电所、接触网、列车的工作特性，建立等效的数学模型；分析回流系统中OVPD、排流柜的动作特性，阐明回流系统模型为混合参数模型，提出参数修正方法对回流系统模型进行修正，实现精确等效；建立多辆列车多个牵引所整体仿真模型。 城轨交通发展迅猛，很大程度的降低了交通拥堵造成的不良影响，但城轨系统自身带来的安全问题也逐渐凸显，有必要针对钢轨电位异常升高进行研究，将系统中主要影响钢轨电位的因素阐释清楚，并以此为基础进行钢轨电位的抑制。地铁自动化飞速发展增强了对列车运行图调整的可操作性，因此将改进人群搜索算法应用于调整运行图从而抑制钢轨电位具有现实意义。 针对多辆列车多个牵引所动态运行仿真进行研究，对列车进行受力分析并建立牵引计算模型为系统潮流计算提供基础。建立直流牵引供电系统链式网络模型，并依据该模型研究复杂工况下系统潮流计算方法。建立钢轨电位计算模型，基于潮流分布实现钢轨电位计算。实例仿真分析结果表明，回流系统仿真方法能够精确的模拟出钢轨电位在不同运行工况下的变化特性。同时，系统多辆列车多个牵引所动态运行时普遍存在牵引电流跨区分配现象。 本文针对钢轨电位异常升高机理进行研究。建立系统牵引电流跨区传输与钢轨电位简单分析模型，用简单模型将两者的相互关系表述清楚。提出系统潮流追踪计算方法，实现多辆列车多个牵引站动态运行时的功率分配计算。依据实际运行线路参数，以三种不同的再生工况为例仿真分析系统功率分配对走行轨的影响，结果表明当线路中存在长距离跨区供电现象时，走行轨电位会明显升高超出安全值。改变多辆列车之间的重合度及改变READ启动阈值电压并进行仿真，研究这些因素如何影响走行轨电位。研究表明，合理地对供电参数进行调整，可有效抑制钢轨电位。但减少牵引所间的供电区间间距不能很好的抑制钢轨电位。 本文采用改进的人群搜索算法优化列车的运行图，将全系统整个线路中多辆列车多个牵引所节点的最大走行轨电位作为优化目标建立约束条件，依据搜索者的思维与行为上的特征，建立与之相匹配的计算模型。针对未经改进前的人群搜索算法在进行算法迭代时，在迭代计算进行到后期时，有概率出现众多搜索个体在局部聚焦的现象提出两个改进措施，并通过仿真验证该算法优化下的停留时间能有效抑制钢轨电位。 |
| 作者： | 徐兴 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 杨龙月 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学(江苏) |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
