牽引供電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計與決策評估研究.pdf

1、牽引供電系統(tǒng)是電氣化鐵路的重要基礎(chǔ)，特別是高速鐵路(含客運專線)在我國還處于起步階段，缺乏實踐經(jīng)驗，尚存在一系列難題。以前粗線條的牽引供電系統(tǒng)設(shè)計方法，已不能滿足工程建設(shè)的需要。為了保證牽引供電的安全、可靠、高質(zhì)和經(jīng)濟，必須要更新設(shè)計理念，改進設(shè)計手段，提高設(shè)計水平。本文通過深入研究高速鐵路牽引供電系統(tǒng)設(shè)計中的不足，探討適用于工程設(shè)計的新理論和新方法，研究滿足未來發(fā)展要求的新型供電方式和供電設(shè)備，有利于提高我國電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的整

2、體水平，也為結(jié)合國情進行自主技術(shù)創(chuàng)新奠定了一定的基礎(chǔ)。
　　 牽引供電系統(tǒng)設(shè)計中存在眾多方案優(yōu)選環(huán)節(jié)，但缺乏有效的綜合分析和評估，因此提出了一種改進層次分析(AHP)組合決策模型，首先基于層次分析原理建立方案優(yōu)選評價指標體系，然后利用粗糙集加權(quán)平均屬性重要度的計算，改進評價指標權(quán)重的求解，通過群決策將專家主客觀權(quán)重合理組合，集結(jié)了決策者的權(quán)威性和意見一致性，采用TOPSIS法中垂面距離的定義度量各方案與模糊理想解之間的貼近度，實

3、現(xiàn)了方案的比較和排序，適用于帶有一定不確定性的模糊多屬性決策。
　　 通過將新型多屬性決策模型應(yīng)用于牽引供電方案優(yōu)選和高速鐵路牽引變壓器綜合選型中，以新建客運專線為例進行驗證，結(jié)果表明新型決策方法理論清晰，可操作性和通用性強，增強了最終方案的科學性和合理性，滿足“柔性”設(shè)計的需要。
　　 提出將一種可靠性評估方法—GO法應(yīng)用到高速鐵路牽引變電所可靠性分析中，完善了牽引供電設(shè)計的內(nèi)容?？紤]變電所內(nèi)眾多電氣設(shè)備的可修復(fù)特性和

4、停工相關(guān)性，以牽引供電不中斷為目標，建立了簡化GO圖，編寫了實用的GO法計算程序，實現(xiàn)了牽引變電所可靠性的定量和定性評估，確定了系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)，并將最小割集發(fā)生概率的總和作為牽引變電所故障概率上限，方便了工程設(shè)計中的近似計算。
　　 分析了高速鐵路對牽引變壓器的技術(shù)要求和現(xiàn)有接線形式存在的不足，提出將YNvd牽引變壓器應(yīng)用到電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)中，既滿足了當前常規(guī)供電方式的要求，又便于將來實現(xiàn)同相供電改造。通過建立嚴格的YNvd

5、變壓器數(shù)學模型，得到了包含系統(tǒng)阻抗在內(nèi)的兩相等值電路，推導了系統(tǒng)短路電流和電壓損失計算公式；分析了變壓器繞組阻抗匹配關(guān)系和中性點運行方式對其性能的影響；為了便于交互式仿真，構(gòu)建了YNvd接線帶無功、負序綜合補償和濾波裝置的牽引供電系統(tǒng)三相等效模型；最后通過數(shù)字仿真驗證了上述研究成果的正確性。
　　 常規(guī)牽引供電系統(tǒng)存在諸多問題，推薦新型同相牽引供電系統(tǒng)作為未來高速鐵路的發(fā)展方向。分析了基于無源對稱補償技術(shù)和有源潮流控制器的系統(tǒng)結(jié)