有轨电车牵引供电系统负荷建模及潮流计算研究

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1、学校代码：密级：公开七暴又义事硕士专业学位论文有轨电车牵引供电系统负荷建模及潮流计算研究作者姓名李昕工程领域电气工程指导教师吴命利教授培养院系电气工程学院硕士专业学位论文有轨电车牵引供电系统负荷建模及潮流计算研究作者：李昕导师：吴命利北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并釆用影印、缩印或扫描等制手段保存、’丨丨：编以供杏阅和借阅。同意学校向国家有

2、关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名导师签名签字曰期签字日期：；年月日？年；月“日学校代码：密级：公开北京交通大学硕士专业学位论文有轨电车牵引供电系统负荷建模及潮流计算研究作者姓名：李昕学号：导师姓名：吴命利职称：教授专业学位类别：工学学位级别：硕士北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我的导师吴命利教授的悉心指导下完成的，吴命利教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢二年来吴命利老师对我的关心和指导。此外，牵引供

3、电所杨少兵老师、吴振升老师、李腾老师、张洪和老师、田付强老师对于我的科研工作和论文都提出了许多宝贵的意见，在此表示衷心的感谢。同时对提供相关数据的唐山轨道客车有限责任公司工程师李虎表示真诚的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，吴丽然、张俊琪、王文勋、李亚坤、李静等同学对我论文中的建模和理论等研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的父母以及我的兄长，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。中文摘要中文摘要摘要：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

4、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宄较少。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

5、机车。本文釆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》（，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

6、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，本文釆用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。关键词：有轨电车；牵引供电系统；牵引计算；供电计算；仿真

7、软件分类号：ABSTRACTABSTRACTABSTRACT:Moderntramcarisanewtypeofurbanrailtransportation,thesafetyandreliabilityoftractionpowersupplysystemareessentialtoguaranteethenormaloperationofthetramcar.However,wejustdoafewspecializedresearchesontractionpowersupplysyst

8、emfortramcars.Inordertoservethetramcarbetter,thethesisdoesresearchonpowersupplysystem,loadmodelingandpowerflowcalculationforthetramcar.Thetramcarisakindofmiddle-lowurbanrailtransportationanditspowersupplysystemissimilarwiththemasscapacityofthesubway.