电气化铁路牵引供电系统电磁暂态仿真研究

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1、分类号：：单位代码密级：公开学号：硕士学位论文中文论文题目：电气化铁路牵引供电系统电磁暂态仿真研究英文论文题目：作者姓名：孙科指导教师：江全元教授博导专业名称：电力系统及其自动化研究方向：电气化铁路牵引供电分析所在学院：电气工程学院论文提交日期年月电气化铁路牵引供电系统电磁暂态仿真研究论文作者签名：指导教师签名：论文评阅人孰故评阅人、评阅人说叫评阅人评阅人答辩委员会主席：為為减委员委员委员说委员委员夺、放发答辩日期：浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。除了文中特别

2、加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江大学有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江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和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书

3、）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：和年月曰签字日期：年月日浙江大学硕士学位论文描面撊安随着电气化铁路的快速发展，其对国民经济发展具有越来越重要的意义。电气化铁路牵引供电系统的电磁暂态仿真是分析电气化铁路电能质量的重要工具，是研究电气化铁路对电力系统影响的重要内容。而如何对电气化铁路牵引供电系统的电磁暂态过程进行快速精确的仿真是目前研宄的重点。本文研究了电气化铁路牵引供电系统电磁暂态仿真问题，主要内容如下：首先，提出了以牵引网导线为系统主体，其他电气元件描述为网络上的串联元件和并联元件的牵引网全网电磁暂态模型建立方法。推导了包括

4、基于贝杰龙模型的牵引网导线模型、基于受控源原理的牵引变压器和自耦变压器模型在内的牵引网主要电气元件的独立电磁暂态模型，整理了基于牵引网电气设备分布，分割牵引网导线，建立牵引网全线的电磁暂态节点电压方程的计算方法。研宂结果表明该建模方法在多种工况下计算结果与商业仿真软件仿真基本吻合，具有建立整网模型便捷、调节仿真参数方便及支持二次开发等特点，对电气化铁路牵引网建模仿真和电能质量问题研究具有重要价值。其次，艮据电力系统分网并行计算理论，以长输电线解耦算法为基础，将牵引网分割为多个单步计算相互独立的子系统，设计了牵引网电磁暂态并行计算方法

5、，并编写了牵引网电磁暂态计算软件。基于搭建的动车组电磁暂态模型，利用工具箱将动车模型转换为语言可以调用的动态链接库形式，实现了车网耦合牵引供电系统电磁暂态仿真。同时考虑牵引网子系统计算相互独立和机车通过实例化计算相互独立的特点，将牵引网子系统和机车模型分配到不同计算核心中计算，设计了车网耦合牵引网的电磁暂态仿真并行算法，减少仿真计算时间，提高仿真计算效率。研究结果表明该方法能够加速分析大规模长线路的牵引供电系统的电磁暂态，具有重要的工程应用前景。关键词：电气化铁路；牵引网；电磁暂态；并行计算浙江大学硕士学位论文，，，浙江大学硕士学位

6、论文，：；；；—浙江大学硕士学位论文目录；第章绪论研究背景与意义国内外研究现状电磁暂态仿真理论论文的主要工作第章电气化铁路牵引网电磁暂态计算模型研究弓丨言牵引网电磁暂态模型概述电气化铁路牵引供电系统综述牵引网统一电磁暂态模型牵引网电气元件电磁暂态模型牵引网导线电磁暂态模型牵引变压器电磁暂态模型自耦变压器电磁暂态模型其他并联元件电磁暂态模型其他串联元件电磁暂态模型牵引网全线电磁暂态模型牵引网电磁暂态节点电压方程建立牵引网电磁暂态计算方法牵引网电磁暂态计算算例分析沿线电压分布分析短路故障分析断路故障分析算法优势浙江大学硕士学位论文本章小

7、结第章电气化铁路牵引供电系统电磁暂态并行计算研究弓目电磁暂态仿真并行算法简介分网并行算法简介并行计算编程模型牵引网电磁暂态分析并行计算牵引网电磁暂态分析并行计算算法流程牵引网电磁暂态分析并行计算算例分析车网耦合牵引供电系统电磁暂态分析并行计算算法车网耦合牵引供电系统电磁暂态计算方法车网耦合牵引供电系统电磁暂态分析并行计算算法流程车网耦合牵引供电系统电磁暂态分析并行计算算例分析本章小结第章总结与展望研究工作总结后续工作展望参考文献致谢作者简历及在学期间所取得的科研成果一一浙江大学硕士学位论文第章绪论研究背景与意义自年秦沈客运专线通车开

8、始，京津城际、武广高铁、郑西高铁、沪宁城际、沪杭高铁、京沪高铁等相继幵通运营，标志着中国己经逐渐进入了高铁时代，引领着世界高铁发展。高速铁路载客量高、输送力强、速度较快、安全性好、正点率高、舒适便捷、能耗较低，是未来理想的运输方式之一