【牵引负荷特性文献综述4400字】

牵引负荷特性文献综述摘要：随着电气化铁路的不断发展，国内外学者针对牵引负荷建模的问题展开了一系列的研究。基于此，本文针对牵引负荷特性进行文献综述，希望能够对我国电气发展有所帮助。关键词：电气化；牵引负荷特性；文献综述电气化铁路的发展时刻影响着国民经济发展，是一项重大的民生工程，在社会发展中具有至关重要的地位。随着时代的推进，我国电气化铁路建设日益加快，成为了我国社会经济发展和现代化建设成就的有力展示。基于此，本文针对牵引负荷特性进行相关文献的综述。王海燕（2020）在研究中将基于牵引负荷的负荷特性，建立电气化铁路牵引供电系统、牵引负荷的数学模型，在此基础上，研究牵引网潮流分析方法，并对其进行谐波特性分析。作者主要完成以下工作:（1）介绍牵引供电系统的基本组成结构及不同供电方式，明确研究对象，并建立相应的仿真模型，包括牵引变电所、牵引网及AT所。分析V/x接线及Scott接线牵引变压器的原理和数学模型。同时建立了以多导体链式网络模型为基础的牵引网模型，推导得到单位阻抗矩阵与导纳矩阵。对牵引网导线进行合并，并分析自耦变压器的接线原理。（2）根据负荷模型的分类和特点，建立牵引负荷的静态负荷模型和动态负荷模型。针对静态负荷模型，分别分析多项式模型及幂函数模型的特点;针对动态负荷模型，对动车组运行过程中的受力进行分析，并建立其运动方程,结合牵引负荷的功率传动特性，建立其运行过程中的动态模型，在此基础上，采用“牵引电机并联感应电动机和静态负荷”建立牵引负荷的综合负荷模型。（3）对牵引负荷进行仿真分析，针对静态负荷模型，利用PV曲线法分析恒功率模型及ZIP负荷模型，模型参数不同时对系统电压稳定性的影响。针对动态负荷模型，设计算例仿真验证，分析负荷的运行过程。利用Matlab/Simulink仿真软件，搭建恒功率负荷模型，并设计算例，分析机车端电压，与文献值对比验证恒功率模型的正确性。同时，搭建牵引供电系统模型进行牵引网潮流分析。其中，静态潮流分析包括分析牵引负荷为恒功率模型及ZIP模型时，牵引网电压分布情况。动态潮流分析包括基于牵引负荷的综合负荷模型及牵引供电系统的数学模型，研究动态潮流分析方法，设计算例分析负荷在运行过程中的电流分布，验证了负荷模型及潮流分析方法的可行性与正确性。（4）对电气化铁路牵引网谐波传输理论进行分析，从牵引网谐波放大倍数来考察谐振及谐波特性。以SS6B型机车为例建立其仿真模型，分析交直机车的谐波特性。以CRH2动车组为例建立其仿真模型，分析交直交机车的谐波特性。仿真分析牵引网长度、机车位置及机车不同工况对牵引网谐波谐振特性的影响。薄其帆（2020）在研究中主要依托《地铁供电系统运行数据分析计算软件开发》科研项目，通过分析列车运行受力情况，进行牵引计算并将得到的单列车牵引计算数据与列车发车间隔和客流量数据相结合可得到变间隔的多列车牵引仿真计算，并统计各供电区间内的能耗时间分布特性，同时得出每人每公里能耗指标来反映多列车运行能耗。最后根据客流分布特性，动态调整列车发车间隔时间进行能耗优化。作者通过构建基于动态客流的城市轨道交通牵引仿真与能耗分析系统，以北京地铁昌平线为仿真案例分析，揭示动态客流和列车牵引能耗的线性拟合关系，同时，将单列车仿真计算以变发车间隔推广至多列车混合仿真计算，并以每人每公里能耗作为降低能耗的指标。任雪（2018）在研究中通过对实测牵引负荷分析发现，当前京沪高速铁路牵引变压器容量利用率较低，牵引变压器容量存在很大的裕度。因此以牵引变电所经济运行为优化目标，提出了相应的经济运行方案。同时，对各个牵引变电所在经济运行方案下的三相电压不平衡度、牵引变压器温升和寿命损失进行校验。最终结果说明在当前牵引负荷条件下，经济运行方案具备可行性。因此，在最后，作者主要分析了经济运行方案下的牵引变电所基本电费，并与优化前基本电费支出情况进行对比。李旸（2021）在研究中以某地区新建电气化铁路为例,开展牵引供电质量综合测试,对牵引变电所的电压偏差及谐波进行了定量分析;基于测试数据,分析了电气化铁路牵引负荷基波和谐波特性,研究牵引负荷主要数字特征。最后为电网规划和调度运行以及电气化铁路电能质量的综合治理提供参考和建议。应宜辰,吴命利,杨少兵,刘秋降（2021）在研究中对牵引负荷概率模型的参数辨识方法进行了深入分析,并根据分析结果提出了一种新的参数辨识方法:支持向量机-蚁群算法。该方法使用支持向量机对蚁群算法进行寻优指导,解决了原算法随机范围不可控的问题,使得算法能够将随机性控制在一个更为合理的范围内,实例仿真结果验证了该算法具有较高的准确性与通用性。

朱贤勇,万晓慧（2021）在研究中针对某地区拟建的3座高铁牵引变电站,以330kV和110kV两个电压等级接入地区电网,选择合适的牵引站供电方案及负序电流计算方案,计算出3座牵引站在不同工况下注入电网的负序电流值,以及与牵引站联系较为紧密地区330kV变电站处的三相电压不平衡度。计算结果表明,3座牵引站以330kV和110kV两个电压等级接入电网时引起的地区电网相关变电站三相电压不平衡度最大值分别为0。084%和0。973%,均未超过规范允许值。车玉龙,王晓茹,吕晓琴,康永强（2020）在研究中为得到牵引负荷概率分布的最佳直方图,提出一种基于最优箱宽建立其概率模型的直方图方法。由Poisson点事件构造直方图,通过平均积分平方误差定义价值函数,利用Sturges规则和平均移位直方图思想计算最优箱宽。采用3种不同采样间隔的牵引变电所负荷测试数据,通过概率分布形状和后验检验,与4种传统计算直方图箱宽的经验规则方法进行比较,验证了所提方法的有效性、适应性和稳健性。王轶欧（2020）在研究中提出了电气化铁路牵引供电用光伏发电系统的接入拓扑及其电流控制策略。首先,利用V/V变压器将两相牵引电压转换为与电网电压幅值、相位相同的三相电压,为光伏发电系统的接入提供三相平衡电网环境。然后,提出实施于三相静止坐标系中的分相电流控制策略。该策略利用相电流替代正、负序电流作为被控对象,通过对相电流的闭环控制,可在无需正、负序分离提取的条件下完成不对称与三相对称电流的注入,实现光伏发电为牵引负荷供电的自发自用运行和为电网输送功率的全额上网双模式运行。最后,仿真结果验证了所提出接入拓扑与电流控制策略的有效性。颉永兵（2020）在研究中根据牵引负荷峰谷特性,对牵引变电所储能系统的拓扑结构进行分析,提出基于实时牵引负荷功率控制储能装置充放电的策略;结合电气化铁路运行图以日为固定周期的特点,以历史运行数据为基础,进一步提出利用牵引负荷统计值选取充放电阈值,并分析储能系统的充放电特性;最后进行经济性分析及优化,结果表明安装储能装置后可以节省大量电费,经济效益可观。郭蕾,代禄喻,廖维,张传辉,周利军（2021）为研究冲击负荷对牵引变压器绕组固体绝缘材料机械性能的劣化影响,首先设计了冲击负荷试验平台,在不同温度下进行了冲击热老化试验,然后对试样进行了拉伸强度与聚合度测试,根据试验结果分析了冲击负荷对绝缘纸的机械性能影响,最后提出了冲击负荷下绝缘纸的寿命评估方法。在最后提出了一种冲击负荷下绝缘纸寿命评估方法并建立了拉伸强度与冲击时间的关系,并验证了其有效性,为后续相关研究与工程应用提供了一定基础。罗培,谢亚文,文焱（2020）在研究中为准确描述牵引负荷的关联特性对电力系统运行产生的负面影响,引入Copula理论对牵引负荷构建具有相关性的概率分布模型,并对接入该负荷的电力系统运行进行评估。最后成功验证了所建模型的适用性和准确性,为系统安全运行提供参考价值。魏波,胡海涛,王科,傅祺,何正友（2020）在研究中为了精确预测高速铁路牵引变电站动态负荷,结合实测数据分析了动车组在区间的典型运行过程及其负荷特性。在最后的仿真算例中验证了所提建模方法的正确性和可行性。该预测方法可实现不同行车运行图下高铁牵引变电站能耗的精确预测,可为运行图的调整提供电气方面的参考。张丽艳,谢晨,梁世文,李鑫,边力丁（2020）在研究中为了研究牵引负荷产生的负序对电能计量的影响,基于IEEEStd1459-2010功率理论所推荐的等效视在功率及功率因数定义,提出不平衡牵引负载功率因数计量方案,并将有效功率因数限值取为0。68。最后通过仿真与56组实测数据统计分析并验证本文算法的有效性和结论的正确性,实测数据统计结果表明,等效视在功率及等效功率因数能计及不平衡牵引负载对线路传输效率的影响,计量更合理准确。邬明亮,郭爱,邓文丽,陈化博,戴朝华（2019）在研究中提出一种适用于铁路牵引供电系统的背靠背光伏发电系统,给出其控制原理以及"自发自用"发电模式下的控制策略;搭建仿真模型以验证所提系统的有效性。在所提控制策略的基础上,利用实际牵引负荷数据以及气象数据,估算牵引供电系统对不同规模光伏发电系统所发电能的消纳能力。结果表明,在光伏装机容量较小时,牵引供电系统表现出较好的消纳能力;随着光伏装机容量的增大,其消纳能力降低。张丽艳,孔宗泽,边力丁（2020）在研究中为了获得新建牵引变电所的负荷情况并校验优化所内牵引变压器的配置容量,将高斯混合模型用于牵引变电所实测数据聚类,然后引入神经网络对新建牵引负荷进行匹配分类。在最后通过牵引变压器建模,将算例中变压器容量利用率从60%提高到96%,即使考虑安全裕度适当提高安装容量也能使容量利用率达到75%,实现了变压器容量的优化,充分利用了变压器的温度指标和寿命损失。综上所述，可以看见我国对于牵引负荷特性的相关文献资料还远远不够，目前我国高速铁路正处于飞速发展的时期,因此对其牵引供电系统进行研究意义重大。对于高速铁路牵引供电系统而言，不仅需要做到保证其运行的安全可靠性，也需要在保证其正常运行的基础上进行经济性研究。参考文献[1]王海燕.基于负荷特性的牵引网潮流分析[D].兰州交通大学,2020.DOI:10.27205/ki.gltec.2020.000452.[2]薄其帆.城市轨道交通牵引负荷特性分析[D].北京交通大学,2020.DOI:10.26944/ki.gbfju.2020.001099.[3]任雪.高铁牵引负荷特性与供电方案及其经济性研究[D].西南交通大学,2018.[4]李旸.牵引负荷数字特征分析及其对供电品质的影响[J].电气化铁道,2021,32(04):10-12+16.DOI:10.19587/ki.1007-936x.2021.04.003.[5]应宜辰,吴命利,杨少兵,刘秋降.基于支持向量机-蚁群算法的电气化铁路牵引负荷参数辨识[J].铁道学报,2021,43(09):24-31.[6]朱贤勇,万晓慧.高铁牵引负荷对电网负序电压不平衡度影响研究[J].电工技术,2021(01):58-60.DOI:10.19768/ki.dgjs.2021.01.018.[7]车玉龙,王晓茹,吕晓琴,康永强.基于最优箱宽直方图的牵引变电所负荷概率建模方法[J].电力自动化设备,2020,40(12):186-194.DOI:10.16081/j.epae.202012006.[8]王轶欧.电气化铁路牵引供电用光伏发电系统的接入拓扑及其电流控制策略[J].电机与控制应用,2020,47(11):91-97.[9]颉永兵.高铁牵引变电所储能技术研究及经济性分析[J].电气化铁道,2020,31(05):32-35.DOI:10.19587/ki.1007-936x.2020.05.007.[10]郭蕾,代禄喻,廖维,张传辉,周利军.牵引冲击负荷对绝缘纸的机械性能影响及寿命评估[J].高电压技术,2021,47(04):1372-1380.DOI:10.13336/j.1003-6520.hve.20200064.[11]罗培,谢亚文,文焱.计及牵引负荷相关性的概率模型及对电力系统影响分析[J].铁道科学与工程学报,2020,17(04):1004-1014.DOI:10.19713/ki.43-1423/u.T20190628.[12]魏波,胡海涛,王科,傅祺,何正友.基于实测数据和行车运行图的高铁牵引变电站负荷预测方法[J].电工技术学报,2020,35(