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基于RTDS的高速铁路车网耦合建模与仿真研究
| 论文题名： | 基于RTDS的高速铁路车网耦合建模与仿真研究 |
| 关键词： | 实时数字仿真仪;高速铁路;牵引供电系统;车网耦合建模;仿真分析 |
| 摘要： | 近年来，我国高速铁路快速发展，无论从建设规模还是从动车组运行速度，都有着显而易见的变化，牵引供电系统作为高速铁路的一个重要组成部分，也发生着日新月异的改变。普速铁路部分理论不再适用于高速铁路牵引供电系统，数字仿真是研究的有效手段，建立准确的实时牵引供电系统数字化模型，对优化系统、故障重现、继电保护装置闭环测试等研究方面的意义不言而喻。 本文围绕高速铁路，从牵引变电所、牵引网、动车组负荷等方面进行分块建模，建立了高速铁路牵引供电车网耦合实时仿真数字模型，对牵引网移动负荷进行研究。 对于牵引变电所的仿真，本文基于RTDS建立了牵引变压器组合模型，可以模拟我国常用的6种牵引变压器，每种变压器可以仿真内部匝间故障、内部匝地故障、空载合闸工况。通过变压器二次侧电压相位关系的观测，验证了模型的正确性。 对于牵引网的仿真，本文根据Carson理论，计算了AT牵引网的阻抗参数，并通过RTDS的CBUILDER组件编写C代码封装成AT牵引网静态模型和动态模型，包括单线线路和复线线路。静态模型可用于仿真牵引网接静态负荷情况，动态模型可以接移动负荷。通过与RTDS中相关模型相对比及与实际情况相比较，验证了AT牵引网模型的正确性。 对于动车组的仿真，本文基于RTDS建立了CRH2动车组的整流器、逆变器及牵引电机模型，根据CRH2动车组动力配置，搭建了整车模型，可以仿真CRH2动车组启动、恒速、加速、制动等工况。根据CRH2动车组网侧电流谐波含量及不同工况下动车组电压电流关系，验证了动车组模型的正确性。 对于车网耦合的仿真，本文通过联合牵引供电系统的各个模块，建立了牵引供电动态系统模型，可以模拟动车组在牵引网上移动，对单线AT牵引网和复线AT牵引网分别进行仿真;扩展模型仿真了动车组跨越AT所，动车组可以从一个AT段不断电跨越到另一个AT段。并根据实际情况，对CRH2动车组牵引特性进行建模仿真，通过与实测波形对比，验证了模型的正确性。 |
| 作者： | 李攀宏 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 韩正庆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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