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城市轨道交通供电直流侧短路故障定位的研究
| 论文题名： | 城市轨道交通供电直流侧短路故障定位的研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通;直流供电系统;短路故障;建模仿真;故障定位;遗传算法 |
| 摘要： | 城市轨道交通已经有了100多年的发展历史，如今已经成为大多数城市交通系统的命脉，而保证城市轨道交通直流牵引供电系统的安全可靠运行就成为研究的重点。接触网和第三轨是牵引供电系统的重要组成部分，实际运行中城市轨道交通供电系统绝大多数故障是接触网和第三轨故障，接触网和第三轨一般无备用，一旦发生故障，将导致牵引供电的中断，影响城市轨道交通运营的质量，造成运营损失。因此，如果能够在接触网或者第三轨发生短路故障后，快速地确定故障位置，进而排除故障，就显得尤为重要。 由于城市轨道交通供电系统存在多种运行方式，直流侧故障情况也比较复杂，而目前，国内外对于城市轨道交通供电直流侧短路故障定位的研究较少，给故障定位工作带来了困难，本论文针对如何进行城市轨道交通供电直流侧短路故障定位，完成的主要工作如下: (1)分析了城市轨道交通供电系统的各种供电方式，结合实际的参数，对城市轨道交通直流牵引供电系统进行了综合建模与仿真; (2)研究了双端阻抗法的原理，结合城市轨道交通直流供电系统的短路特点提出了阻抗法故障定位的算法，并通过MATLAB仿真分析验证了该定位算法的可行性; (3)研究了基于贝瑞隆模型的时域故障定位算法，并结合城市轨道交通供电直流测实际情况设计了实现该算法的具体操作方案，采用该方案对不同短路过渡电阻和不同故障位置的情况进行了MATLAB仿真分析，验证了该方案的可行性; (4)研究了阻抗法和基于贝瑞隆模型的时域故障定位方案各自的优缺点和适用范围，将阻抗法和基于贝瑞隆模型的故障定位方案相配合制定了优化方案，用于城市轨道交通供电直流侧的故障定位，并通过仿真对优化方案进行了分析和验证; (5)对于一些接触网或者第三轨的线路参数不能完全获得的情况，提出了基于遗传算法的时域故障定位方案，列出不准确量的范围，将故障定位问题等效为一个多目标求最小值的问题，编写了相应的遗传算法程序，并通过仿真分析验证了该方案的可行性。 |
| 作者： | 王晓凯 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 和敬涵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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