高速鐵路牽引供電系統(tǒng)故障及繼電保護(hù)系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、高速鐵路由于高可靠性、高安全性的運(yùn)營要求，在很多方面與普速鐵路有很大差異，尤其是牽引供電方面。高速鐵路開通后其牽引供電系統(tǒng)在運(yùn)行中所表現(xiàn)的電氣特征、狀態(tài)也與普速鐵路有很大不同。因此，開展針對高速鐵路牽引供電系統(tǒng)的仿真計(jì)算分析，深入探討高鐵牽引供電系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的各種問題、現(xiàn)象十分必要。
　　本文“高速鐵路牽引供電系統(tǒng)故障及繼電保護(hù)系統(tǒng)的仿真研究”是課題“高速鐵路牽引供電運(yùn)行仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)”的子課題之一，通過搭建全并聯(lián)AT牽引

2、供電系統(tǒng)故障仿真模型對各種短路故障進(jìn)行仿真計(jì)算，并對高速鐵路繼電保護(hù)系統(tǒng)以及電鐵故障測距裝置進(jìn)行仿真研究。
　　本文首先分析了全并聯(lián)AT牽引供電系統(tǒng)的供電方式及原理，以長昆高鐵鄧家山牽引供電系統(tǒng)為仿真對象，基于PSCAD/EMTDC電磁暫態(tài)仿真軟件搭建了全并聯(lián)AT牽引供電系統(tǒng)故障仿真模型。該模型可對牽引變電所高、低壓側(cè)母線，供電線以及接觸網(wǎng)的各種短路故障和AT所、分區(qū)所的各種短路故障進(jìn)行仿真計(jì)算，并將故障仿真計(jì)算數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實(shí)測的故

3、障數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，兩者基本一致，說明該故障仿真模型能夠準(zhǔn)確的仿真牽引供電系統(tǒng)各種短路故障。同時利用該仿真模型能夠生成故障仿真數(shù)據(jù)文件供繼電保護(hù)仿真程序模擬采樣。
　　再有，對高速鐵路繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。基于VC++6.0編寫繼電保護(hù)仿真程序，可仿真的功能包括:對故障電流、電壓波形的采樣、濾波，保護(hù)算法、邏輯判斷、動作告警和跳閘出口等過程，并可實(shí)現(xiàn)保護(hù)定值操作、生成故障報告等。以現(xiàn)場實(shí)測的繼電保護(hù)動作數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，將發(fā)生短路故障時

4、繼電保護(hù)仿真程序的動作情況和現(xiàn)場保護(hù)裝置的動作情況進(jìn)行對比，二者一致。驗(yàn)證了繼電保護(hù)仿真程序動作的準(zhǔn)確性，其仿真結(jié)果可為課題“高速鐵路牽引供電運(yùn)行仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)”中的故障處理提供依據(jù)。
　　最后，對高速鐵路故障測距裝置進(jìn)行仿真。仿真程序中提供了多種故障測距方法，可根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式和短路故障類型的不同自動選擇適合的故障測距方法進(jìn)行計(jì)算。同時，為現(xiàn)場開發(fā)了高速鐵路故障測距仿真軟件。將仿真計(jì)算結(jié)果和電鐵故障測距裝置的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對