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有轨电车牵引供电系统负荷建模及潮流计算研究
| 论文题名： | 有轨电车牵引供电系统负荷建模及潮流计算研究 |
| 关键词： | 有轨电车;牵引供电系统;负荷建模;潮流计算 |
| 摘要： | 现代有轨电车是一种新兴的城市轨道交通方式，牵引供电系统的安全、可靠工作对保障有轨电车的正常运行至关重要。然而，国内对有轨电车牵引供电系统专门研究较少。为了更好地服务于有轨电车，本文主要在有轨电车供电系统、牵引供电系统负荷建模及潮流计算方面作了相关研究。 有轨电车是中低运量的城市轨道交通，其供电系统与大运量的地铁大体类似。但其线路多为城市地面线路和少量高架线路，车站较为简易，其供电系统的设计不应全部照搬地铁。基于地铁供电系统的经验，结合有轨电车特点，本文对有轨电车供电系统总体结构、中压网络和箱式变电所等内容进行了探讨。 有轨电车供电系统的主要电力负荷是电力机车。本文采用牵引计算来实现有轨电车牵引供电系统负荷建模。参考《列车牵引计算规程》（TB/T1407-1998），为了准确描述电车在运行过程中的实际受力，本文采用较复杂的多质点模型。考虑后续供电计算的需要，在最大能耗的牵引模式下实现了电车的牵引计算。 有轨电车牵引供电系统是一复杂的链式网络。为方便建立数学模型，本文根据牵引所及电车的位置划分断面。划分断面后，每一段接触线可用一电阻代替。本文考虑走行轨漏泄电阻的影响，走行轨用π型电路等效。由于整流机组随负荷电流不同工作区间不同，将牵引变电所等效成电压源及内阻随负荷电流变化的戴维南电路。对于电车，实际中电车功率不受网压影响且考虑能够模拟多列电车运行时的相互影响，论文中将电车视为功率源。在每个断面的各个节点建立了节点电压方程以求解整个网络。建立的节点导纳矩阵是大型、稀疏、对称矩阵，因此宜用LU分解法求解。电车的功率源模型导致了整个系统的非线性，本文设计了求解节点电压的迭代方法。并通过实例验证了计算模型的有效性和计算结果的正确性。 同时，本文采用MATLAB软件编程实现了有轨电车牵引计算及供电计算。其计算结果可作为相关运营及设计人员参考。 |
| 作者： | 李昕 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 吴命利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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