一、SS_4 型电力机车传动控制系统的仿真研究（论文文献综述）
余丹萍[1]（2011）在《电气化铁路牵引供电系统的仿真及影响研究》文中研究表明随着京津城际高速铁路、武广高速铁路、沪宁城际铁路等相继开通运营,我国高速铁路网的建设正蓬勃发展。高速铁路以其速度快、安全性好、输送能力大、单位能源消耗低、经济效益好、舒适方便等优点而成为我国铁路发展的方向。牵引供电系统是高速铁路的重要子系统之一,而高速列车则是研究牵引供电系统的基础。高速动车组是电力系统的一类特殊负荷,其在运行过程中产生的谐波和负序会通过牵引变电站注入到电力系统,对电能质量产生一定的影响。为了分析高速动车组的负荷特性,有必要建立其详细的数字仿真模型,从而为建立牵引供电系统的负荷模型并分析其对公用电网的影响打下基础。首先,本文介绍了目前我国使用较多的交—直型电力机车传动系统原理,建立了其matlab/simulink仿真模型,包括货运SS4、SS4G型和客运SS8、SS9型电力机车,采用多段半控桥式晶闸管相控整流电路调压控制牵引电机。进而分析了牵引工况下的机车谐波特性。其次,对交—直—交型高速动车组负荷进行详细的建模仿真研究,包括CRH3、CRH2型高速动车组。交流传动系统主要由脉冲整流器、逆变器和牵引电机组成,控制方式包括四象限脉冲整流器的瞬态直接电流控制,逆变器的三电平空间矢量控制技术,牵引电机的转子磁场定向矢量控制和直接转矩控制技术。本文对整个牵引传动系统建立详细的matlab/simulink模型,仿真了动车组在牵引、惰行、制动等不同工况下的运行特性,并从谐波特性、功率因数、网压波动、突然失电等方面对动车组负荷进行研究,整个系统表现了良好的静态和动态性能,表明仿真模型正确有效。最后,根据高速铁路牵引负荷的特点,分析了其对电力系统继电保护的影响,主要包括牵引变压器保护、线路保护、母线保护和发电机保护等。文中建立了京津高铁牵引网和高速动车组的综合模型,通过模拟变压器空载合闸和机车启动情况,分析了高铁负荷的暂态过程对牵引变压器保护的影响,并从理论上简要分析了对线路保护、母线保护和发电机保护的影响,特别是对保护的启动元件、TV断线,负序对高频保护、母差保护和发电机负序电流保护的影响。
盛彩飞[2]（2009）在《电力机车和动车组谐波电流的仿真研究》文中研究说明电气化铁道已经成为我国电网的主要谐波源,随着铁路建设的发展,这一问题日趋严重,并越来越受到人们的广泛重视。为了对电铁电能质量治理提供基础数据,必须开展对电力机车和动车组谐波特性的研究。本文总结了我国现有的主要车型,分别针对交直型电力机车、交直交型电力机车和动车组研究了其网侧电流的谐波特性。交直型电力机车根据整流主电路的不同可分为五种类型,本文详细分析了代表车型的主电路及其控制原理,推导了机车工况与主电路工作状态的对应关系。对于交直交型电力机车和动车组的四象限变流器,本文研究了两电平、三电平及二重化两电平三种拓扑的四象限变流器主电路及普遍使用的预测电流控制策略,并运用双边傅立叶变换方法对四象限变流器网侧电流的谐波含量进行了理论分析。本文采用Matlab/Simulink软件,建立了我国现有主要车型的仿真模型,并编制了电力机车和动车组谐波电流仿真分析软件。可根据牵引计算给出的机车工况参数,仿真分析网侧电流中的各次谐波幅值、含量及相位。本文对SS4G和CRH2两种车型的网侧电流进行了实际测量。与仿真结果的对比表明研究中所建立的仿真模型的准确度较高。
王自超[3]（2017）在《考虑齿轮传动系统耦合效应的大功率重载电力机车动力学性能研究》文中研究指明机械牵引传动系统是铁路机车动力传递的主要路径,同时也是转向架乃至机车中易发生故障和失效的薄弱环节,其中,齿轮传动系统是最为关键的环节之一,其性能的好坏直接影响到机车能否正常运行,与机车服役动态性能甚至运行安全密切相关。随着我国重载铁路的快速发展,大功率、大轴重、高速度是机车发展的主要方向,这给机车齿轮传动系统服役性能与安全提出了更高的要求和更为严峻的挑战。同时,齿轮传动系统一旦发生故障,轻则劣化机车动态性能,重则引起机车牵引/制动动力中断,导致列车运行失控甚至脱轨等严重安全事故,给列车运行平稳性甚至行车安全带来极大不利影响。因此,研究牵引齿轮传动系统与机车系统之间的耦合动态相互作用机制,分析齿轮传动系统对大功率重载机车动力学性能的影响,对保障我国重载列车稳定安全运营具有重要的理论意义和实际工程应用价值。在分析和总结国内外机车及齿轮传动系统动力学研究概况与我国目前使用的主型重载电力机车及齿轮传动系统结构特点和工作原理的基础上,采用多体动力学的方法,建立了考虑齿轮传动系统耦合效应的大功率重载机车系统动力学模型,利用现场试验测试数据验证了建立的机车系统动力学模型的正确性;推导了牵引传动装置采用抱轴式对称布置的2（B0-B0）轴式机车的轴重转移理论解析计算公式;在此基础上,分析了齿轮传动系统耦合效应对重载机车动力学响应特性及动态性能指标的影响。首先,利用多体动力学软件对重载机车及其牵引齿轮传动系统进行了详细动力学理论建模,在揭示齿轮传动系统耦合效应机制的基础上,建立了含齿轮传动系统的完整机车系统动力学模型;利用建立的模型,计算获得了机车车体和转向架构架的动力学响应,并与现场试验测试数据进行了对比分析。研究结果表明:仿真计算得到的车体及构架振动加速度响应波形与现场试验测试获得的结果在幅值和趋势上均吻合良好。例如,相同工况下,测试和仿真计算获得的车体垂向振动加速度最大值分别为0.30g和0.28g,横向振动加速度最大值分别为0.030g和0.026g;而构架垂向振动加速度最大值分别为0.65g和0.60g,横向振动加速度最大值分别为0.48g和0.50g。其次,推导了重载机车轴重转移理论解析计算公式,对比分析了考虑齿轮传动系统的机车动力学模型与理论公式计算获得的机车轴重转移结果,二者吻合良好;此外,由于动力学模型综合考虑了机车实际运行过程中各种动态激励的耦合作用,可以进一步反映机车运行过程中的动态轴重转移现象。最后,对比分析了考虑齿轮传动系统与传统不考虑齿轮传动系统的机车运行平稳性、行车安全性、轮轨动态相互作用等动力学性能评价指标,揭示了齿轮传动系统耦合效应对机车动力学性能的影响。结果表明:两种模型在脱轨系数、轮重减载率、车体振动响应、构架振动响应、平稳性指标、轮轨垂向力、轮轨横向力、轮轴横向力等方面均表现出一定的差异,尤其是轮重减载率、轮轨垂向力、轮轨横向力等方面,无论是幅值还是趋势,两者的计算结果差异较为明显。
李宏强,王晓茹,徐家俊[4]（2014）在《车网耦合的牵引供电系统谐波仿真分析》文中提出牵引供电系统是电力系统重要负荷,也是电力系统主要的谐波源之一。在研究牵引供电系统谐波传输特性和谐波对电力系统的影响时往往对牵引供电系统模型进行一定的简化,虽然具有一定的合理性,但是这样分析出来的结果与实际结果相比必然存在一定的误差。针对牵引供电系统谐波分析模型不精确,利用PSCAD/EMTDC搭建了电力机车-牵引网-电网仿真模型,仿真研究了机车位置、机车数量和牵引网长度变化时牵引供电系统谐振以及电网总谐波畸变率的特性。仿真结果表明该仿真模型能更准确地分析牵引供电系统谐波特性,分析结果更加符合实际。
郭佳[5]（2017）在《电气化铁路谐波特性及无功补偿方法研究》文中指出近年来我国电气化铁路发展进程势头迅猛,电力机车已成为局域电网和公网的主要谐波源之一。电气化铁路牵引供电网中运行的电力机车类型既有常规的交直型电力机车,也有优势明显的交直交型新兴电力机车,但目前针对同一牵引供电系统不同机车类型混合运行,不同运行调度方式下,各类型机车谐波相互影响机理及其谐波分布规律的变化等方面研究较少,而这一现象在我国实际铁路运行调度中普遍存在。因此针对我国电气化铁路这一现状,深入分析交直型机车和交直交型机车混合运行工况的谐波特性,并研究对供电网影响及补偿方法十分重要。针对机车调度中交直型和交直交型机车单独运行以及两种类型机车在同一牵引变上混合运行等复杂工况对网侧电能质量影响严重问题,论文围绕电气化铁路牵引供电系统中典型的交直型（SS4型）电力机车和交直交型（HXD3型）电力机车的整车建模研究展开,分析了交直型SS4电力机车整流电路原理,通过主电路及控制方式,从理论上研究了谐波产生机理,基于MATLAB平台搭建出机车牵引整流器的仿真模型,通过仿真实验定量分析其电流谐波分布特征;研究了交直交型HXD3型机车车载两电平四象限整流器主电路原理及PWM控制方式,从理论上分析该型机车谐波产生机理,研究HXD3型机车三相电压型逆变器主电路、空间矢量脉宽调制方式（SVPWM）及牵引电机矢量控制原理,搭建HXD3电力机车整体仿真模型,针对牵引工况和再生制动工况进行仿真分析,从而定量分析不同典型工况的特征谐波特点;介绍了电力机车牵引负荷的电流谐波叠加理论,分析交直流机车混合运行不同工况下网侧电流谐波含有量,并进行理论分析;根据机车调度中的实际工况,搭建同一牵引变两个供电臂不同类型机车混合运行模型,文中搭建了三种典型工况模型:同一牵引变电站中,两台交直型机车同时运行,两台交直交型机车同时运行,交直型和交直交型机车同时运行,分析不同典型工况下网侧电流谐波次数、谐波含有量和总电流畸变率,得出牵引供电系统网侧不同典型工况下的谐波特性,为分析各种复杂工况下谐波在牵引供电系统中的传播规律以及对电气化铁路电能质量治理提供有效的基础数据支撑。由于电气化铁路牵引负荷的非线性、波动频繁等特性,导致接入局域电网的电压波动较大,对电网安全运行的影响不容忽视。针对电铁接入的电力系统进行动态无功优化可有效提高电网系统电压质量、保证系统稳定性。电力系统无功优化具有多目标、多约束条件、多控制变量、连续变量和离散变量混合等特点,常规算法在处理该问题的时候往往局限性较大,在综合考虑牵引供电系统各时段负荷变化形态和离散调节设备动作次数约束后,计及电铁负荷变化的动态无功优化将为电气化铁路接入的电力生产运行提供理论支撑。本文在对牵引供电系统电铁负荷进行分时段处理的基础上,利用内点法和免疫-混沌算法相结合的混合优化策略,进行动态无功优化的求解,算例显示该方法可以使两者的优化结果互为基础、相互利用,保证了混合优化策略的整体寻优效率,综合考虑负荷变化与电铁接入的影响,有效地解决电气化铁路接入后的电网动态无功优化问题。
卢震宇[6]（2015）在《SS4B型电力机车辅助变流器的研究》文中指出随着我国铁路事业的高速发展,我国电力机车技术已经达到国际先进水平。近年来,通过引进吸收国外先进机车技术,制造了“和谐”系列高速、重载机车,实现了我国机车装备水平的全面提升。但由于铁路运输任务繁重,我国国产SS系列电力机车依然在铁路干线上承担着重要的客货运输任务。因此,利用先进机车技术对我国国产电力机车进行“技术改造、旧貌创新”也是很必要的。辅助供电系统是电力机车的重要组成部分,辅助系统是保证机车主电路安全性、司乘环境舒适性的关键,因此辅助供电系统的工作状况对机车整体运行有着较大影响。本文对SS4B型电力机车辅助变流器进行研究,对SS4B型电力机车辅助供电系统进行升级改造,以辅助变流器替代劈相机为机车辅助系统供电并分析了辅助供电系统改造的必要性。本文分析了国内外各种辅助变流器的拓扑结构,针对SS4B型电力机车的特定机车环境,确定了辅助变流器整流及逆变的具体方案,并在MATLAB/SIMULINK中建立模型进行仿真分析。本文利用有限元分析软件对劈相机进行电磁分析,建立劈相机有限元模型,验证了劈相机存在输出电压不平衡、供电品质差的问题,但通过场路耦合仿真发现劈相机没有对机车主变压器构成不良影响。本文也建立了变压器与辅助变流器的场路耦合模型,发现引入辅助变流器后,虽然提高了辅助系统的供电质量,但是却使变压器产生直流偏磁,并分析了不同偏磁程度会对变压器产生的影响。为了抑制主变压器的直流偏磁,本文提出了辅助变流器控制策略的优化,并通过仿真验证了经过优化后的控制策略不会给变压器注入直流分量。但这种优化方式需要以降低供电质量为代价,经过研究发现这种优化方式是利大于弊的。
郭佳,刘沛津,郭俊逸,叶远芹[7]（2017）在《交直流机车混合运行牵引供电网谐波特性分析》文中进行了进一步梳理针对机车调度中交直型和交直交型机车单独运行以及2种类型机车在同一牵引变压器供电下混合运行等复杂工况对网侧电流影响严重的问题,分析了交直型SS4电力机车及交直交型HXD3电力机车的牵引传动系统原理,建立了根据机车级位和速度自动判别机车行驶段位的交直型和采用空间矢量脉宽调制控制策略（SVPWM）的交直交型机车的SIMULINK仿真模型。在此基础上建立了同一牵引变压器不同类型机车混合运行模型,对典型工况进行仿真分析,得出各工况运行下的网侧电流谐波次数、谐波含有量及总电流畸变率,可用于供电网谐振分析、谐波治理、调度运行等方面。
韩奕,李建华,黄石柱,夏道止[8]（2001）在《SS4型电力机车的动态模型及随机谐波电流计算》文中认为建立了韶山 型 （SS4）电力机车运动过程的动态仿真模型 ,提出了一种计算 SS4型电力机车谐波电流及其概率分布的方法。根据 SS4型机车的运动方程、控制系统以及整流回路 ,来模拟机车的机械和电气动态过程 ,并考虑了机车运行时的主要随机因素 ,应用蒙特卡罗法 ,得出多辆机车运行时谐波电流的概率分布。计算结果与观音山牵引变电所实测数据相比较 ,统计规律基本相同 ,表明了该方法的有效性。
邢小平[9]（2016）在《电铁牵引负荷对含风电地区电网的影响研究》文中进行了进一步梳理目前,我国一些含高密度风电地区电网,随着电铁的集中接入,导致故障录波设备频繁启动,风电机组跳闸脱网的情况也时有发生,电网公司对此予以了高度重视。因此,开展电铁负载对地区电网及风电场的影响研究工作十分必要,能够作为地区电网规划建设的参考依据。本文基于科技项目围绕电气化铁路对电网及风电场的影响开展研究,并且提出牵引站的电能质量治理建议。首先,为了研究电铁牵引负荷的特性,基于PSCAD/EMTDC仿真平台建立了牵引供电系统模型与SS4型电力机车模型,可以实现电力机车加速／减速、重载／轻载、不同机车追踪间隔等多种情况的仿真。其次,本文开展了地区牵引站的电能质量测试,基于DEWESoft软件对实测数据进行分析,分析结果验证了SS4型电力机车模型的正确性与可行性。针对牵引供电系统当中负序分量突出的问题,本文提出了一种新型的基波负序电流检测方法,该方法的创新点在于充分利用Hilbert变换的性质,从而取代了传统检测法当中的锁相环,降低了锁相环的延时给检测结果带来的不利影响。通过与传统负序电流检测方法的对比分析,证明了本文所提出的方法检测精度与实时性更高。为了研究电铁牵引负荷的电能质量特性,包括谐波特性、三相不平衡特性与电压波动特性,本文通过仿真获得SS4机车在不同运行工况下的电能质量数据。通过对数据的分析,说明了电铁牵引负荷的电能质量特性与电力机车行驶的速度、位置、载重量以及牵引网接入的机车数量的强相关性。为了研究电铁牵引负荷对风电场运行的影响,本文采取理论推导和仿真分析相结合的方法,通过建立典型风力发电系统模型,实现电铁与风电场集中并网的仿真,仿真结果说明了电铁会给附近风电场带来谐波和负序的问题。此外,本文还建立了地区电网的仿真模型,通过将已有的牵引站模型与风电场模型接入到电网进行仿真分析,结果表明了电铁牵引负荷对地区电网及风电场带来较严重的谐波和三相不平衡问题。最后,基于本文的研究结果提出采用三相SVC装置的牵引站电能质量治理建议。
刘申易[10]（2020）在《基于动态故障树分析与传感网络的机车故障诊断系统的设计》文中进行了进一步梳理随着我国重载铁路货运机车的快速发展,机车的故障率与事故发生率随之上升,机车故障诊断技术的重要性也越来越突出。本文基于动态故障树算法和分布式传感网络,研究并设计了适用于SS4B型机车的故障诊断系统,分析了机车的故障模式,确定了传感器布设位置,对系统的硬件部分进行了电路设计与选型,提出了动态故障树分析算法,并通过C#进行编程实现,最后对设计中的理论以及系统整体进行了建模、仿真,验证了可行性。首先本文根据机车的实际情况,将诊断系统的硬件总体设计为传感器网络、分布式传感节点、数据检测终端以及智能故障诊断终端四个部分;对SS4B型机车的主、辅电路的结构以及工作原理进行了分析,并进一步分析了主、辅电路以及气路制动系统的具体故障模式;针对机车的重要故障模式,确定了9个电压传感器和23个电流传感器的布设位置,并对布设原因进行了分析。其次,对系统硬件方面进行了设计。选择了传感网络的拓扑结构,设计了传感网络的接口;对模拟和数字式传感节点的硬件电路进行了设计;对数据检测终端各个板卡实现的功能进行了介绍;完成智能故障诊断终端的选型。相关的软件方面,对网络的通讯协议、传输数据内容以及拥塞控制算法进行了研究,研究设计了传感节点的滤波算法,并对各个节点和终端的软件流程进行了设计。另外,本文在故障树分析法的基础上,提出了一种基于传感器信息的动态故障树分析法,能够根据故障原因部位传感器采集的数据对故障树分析得到的故障原因进行化简。最后,对网络的拥塞控制算法、数字滤波器进行了建模仿真,通过C#编写了能够实现动态故障树分析算法的诊断软件,进行了验证分析;并在此基础上,对传感器滤波、网络数据传输、故障原因诊断进行了综合建模与仿真,验证了故障诊断系统的可行性。图113幅,表16个,参考文献79篇。
二、SS_4 型电力机车传动控制系统的仿真研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、SS_4 型电力机车传动控制系统的仿真研究（论文提纲范文）
（1）电气化铁路牵引供电系统的仿真及影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 交—直型电力机车研究现状 |
| 1.2.2 交—直—交型电力机车研究现状 |
| 1.2.3 电气化铁路对电力系统的影响综述 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第2章 交直型电力机车的建模与仿真研究 |
| 2.1 交—直型电力机车传动原理介绍 |
| 2.2 SS4型电力机车的建模仿真 |
| 2.2.1 SS4型电力机车主电路原理 |
| 2.2.2 SS4型电力机车仿真模型 |
| 2.2.3 SS4型电力机车仿真与分析 |
| 2.3 SS4G型电力机车建模与仿真 |
| 2.3.1 SS4G型电力机车概要 |
| 2.3.2 SS4G型电力机车仿真与分析 |
| 2.4 SS8型电力机车建模与仿真 |
| 2.4.1 SS8型电力机车主电路简介 |
| 2.4.2 SS8型电力机车仿真与分析 |
| 2.5 SS9型电力机车的建模与仿真 |
| 2.5.1 SS9型电力机车主电路原理简介 |
| 2.5.2 SS9型电力机车仿真与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 CRH3型高速动车组的建模与仿真分析 |
| 3.1 CRH3型动车组牵引传动系统介绍 |
| 3.1.1 CRH3型动车组牵引传动系统概要 |
| 3.1.2 CRH3动车组的牵引/制动特性 |
| 3.2 CRH3型动车组的脉冲整流器仿真 |
| 3.2.1 三电平脉冲整流器工作原理 |
| 3.2.2 四象限脉冲整流器的控制 |
| 3.2.3 脉冲整流器的仿真模型 |
| 3.3 CRH3型动车组的逆变器控制 |
| 3.3.1 牵引逆变器主电路控制 |
| 3.3.2 动车组牵引电机的矢量控制 |
| 3.3.3 动车组牵引电机的直接转矩控制 |
| 3.4 CRH3型动车组牵引传动系统的建模与仿真 |
| 3.4.1 CRH3型动车组牵引传动系统的建模 |
| 3.4.2 CRH3型动车组牵引传动系统的仿真结果分析 |
| 3.4.3 网压波动时动车组恒速仿真 |
| 3.4.4 短时断电时的系统仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 CRH2型高速动车组的建模与仿真分析 |
| 4.1 CRH2型动车组牵引传动系统的介绍 |
| 4.1.1 CRH2型动车组牵引传动系统概况 |
| 4.1.2 CRH2动车组的牵引/制动特性 |
| 4.2 CRH2型动车组牵引传动系统的建模 |
| 4.2.1 脉冲整流器的仿真模型 |
| 4.2.2 逆变器控制仿真模型 |
| 4.3 CRH2型动车组牵引传动系统的仿真结果 |
| 4.3.1 仿真的速度和转矩跟踪响应 |
| 4.3.2 电机定子电流 |
| 4.3.3 各种典型工况时的谐波分析 |
| 4.3.4 变压器二次侧电压、电流相位差分析 |
| 4.3.5 功率因数分析 |
| 4.3.6 网压波动时动车组恒速仿真 |
| 4.3.7 短时断电时的系统仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 高速铁路牵引负荷对继电保护的影响 |
| 5.1 高速铁路牵引负荷的特点 |
| 5.2 高铁牵引供电系统对变压器保护的影响 |
| 5.2.1 变压器励磁涌流、和应涌流产生机理分析 |
| 5.2.2 京津高铁牵引供电系统与机车综合建模 |
| 5.2.3 高铁负荷对牵引变压器保护的影响分析 |
| 5.3 高铁牵引供电系统对其他继电保护的影响 |
| 5.3.1 高铁负荷对线路保护的影响 |
| 5.3.2 高铁负荷对母线保护的影响 |
| 5.3.3 高铁负荷对发电机保护的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（2）电力机车和动车组谐波电流的仿真研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 交直型电力机车数学建模与仿真 |
| 2.1 交直型电力机车分类 |
| 2.2 SS_(4G)型电力机车模型与仿真 |
| 2.2.1 SS_(4G)型电力机车主电路 |
| 2.2.2 SS_(4G)型电力机车仿真建模 |
| 2.2.3 SS_(4G)型电力机车仿真结果 |
| 2.3 其他交直型电力机车模型与仿真 |
| 2.3.1 SS_4型电力机车 |
| 2.3.2 8K型电力机车 |
| 2.3.3 SS_3型电力机车 |
| 2.3.4 SS_1型电力机车 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 交直交型电力机车和动车组数学建模与仿真 |
| 3.1 交直交型电力机车和动车组简介 |
| 3.1.1 交流交型电力机车简介 |
| 3.1.2 动车组简介 |
| 3.2 单相四象限变流器控制原理 |
| 3.2.1 PWM调制 |
| 3.2.2 两电平单相四象限整流器 |
| 3.2.3 三电平单相四象限整流器 |
| 3.3 单相四象限变流器谐波分析 |
| 3.3.1 傅立叶分析 |
| 3.3.2 两电平单相四象限变流器谐波分析 |
| 3.3.3 三电平单相四象限变流器谐波分析 |
| 3.3.4 单相四象限变流器交流侧网侧电流谐波分析 |
| 3.4 仿真算例 |
| 3.4.1 CRH2型动车组整流主电路建模与仿真 |
| 3.4.2 CRH5型动车组整流主电路建模与仿真 |
| 3.5 单相四象限变流器实验研究 |
| 3.5.1 四象限变流器预测电流控制原理 |
| 3.5.2 实验平台及结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 电力机车和动车组电流实测 |
| 4.1 8K型电力机车测试结果 |
| 4.2 CRH2型动车组测试结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 电力机车和动车组谐波电流仿真计算软件 |
| 5.1 软件介绍 |
| 5.2 软件操作简要说明 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 待完善工作 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）考虑齿轮传动系统耦合效应的大功率重载电力机车动力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源、研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外重载机车动力学研究概况 |
| 1.3 国内外重载机车传动系统研究概况 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第2章 重载电力机车及牵引传动系统介绍 |
| 2.1 SS系列重载电力机车及其牵引传动系统 |
| 2.1.1 SS_4型重载电力机车及其牵引传动系统 |
| 2.1.2 SS_(4G)型重载电力机车及其牵引传动系统 |
| 2.1.3 SS_(4B)型重载电力机车及其牵引传动系统 |
| 2.2 HX系列重载电力机车及其牵引传动系统 |
| 2.2.1 HX_D1型重载电力机车及其牵引传动系统 |
| 2.2.2 HX_D2型重载电力机车及其牵引传动系统 |
| 2.2.3 HX_D3型重载电力机车及其牵引传动系统 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 考虑齿轮传动系统耦合效应的重载电力机车系统动力学建模及试验验证 |
| 3.1 机车齿轮传动系统动力学模型 |
| 3.1.1 传动系统模型 |
| 3.1.2 齿轮啮合模型 |
| 3.2 机车系统动力学模型 |
| 3.2.1 机车牵引特性 |
| 3.2.2 机车多体动力学模型 |
| 3.3 机车系统动力学模型的试验验证 |
| 3.3.1 试验概况 |
| 3.3.2 试验结果与仿真计算结果对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 齿轮传动系统耦合效应对机车系统动力学响应特性的影响 |
| 4.1 计算工况介绍 |
| 4.2 车辆动力学性能评判指标 |
| 4.2.1 车辆运行安全性评价指标 |
| 4.2.2 车辆运行平稳性评价指标 |
| 4.2.3 车辆/轨道动态相互作用性能评价指标 |
| 4.3 齿轮传动系统耦合效应对机车动力学性能指标的影响 |
| 4.3.1 车辆运行安全性指标对比 |
| 4.3.2 车辆运行平稳性指标对比 |
| 4.3.3 车辆/轨道动态相互作用性能评价指标对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 齿轮传动系统耦合效应对重载机车轴重转移的影响分析 |
| 5.1 轴重转移及对黏着利用率的影响 |
| 5.1.1 轮轨黏着 |
| 5.1.2 轴重转移 |
| 5.1.3 黏着重量利用率 |
| 5.1.4 轴重转移对黏着利用率的影响 |
| 5.2 考虑齿轮传动的重载机车轴重转移分析 |
| 5.2.1 轴重转移理论计算模型 |
| 5.2.2 计算结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1 主要研究结论 |
| 2 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参加科研项目情况 |
（5）电气化铁路谐波特性及无功补偿方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 电力机车谐波特性及对电网影响研究现状 |
| 1.3 牵引供电网无功优化问题 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 交直型SS4型电力机车建模及谐波分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 SS4型电力机车原理 |
| 2.2.1 主电路原理 |
| 2.2.2 整流回路工作原理 |
| 2.2.3 控制回路原理 |
| 2.2.4 机车网侧电流谐波产生机理 |
| 2.3 SS4型电力机车仿真模型 |
| 2.3.1 车载主变压器 |
| 2.3.2 牵引电动机 |
| 2.3.3 平波电抗器 |
| 2.3.4 三段不等分整流桥 |
| 2.3.5 晶闸管触发角产生系统 |
| 2.4 机车网侧电压及电流谐波特性仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 交直交型HXD3型电力机车建模及谐波分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 HXD3电力机车牵引传动系统 |
| 3.3 HXD3车载牵引整流器模型 |
| 3.3.1 单相两电平四象限PWM整流器工作原理 |
| 3.3.2 单相两电平整流器网侧电流谐波产生机理及分析 |
| 3.3.3 建立单相两电平PWM整流器模型 |
| 3.4 HXD3电力机车牵引逆变器工作原理 |
| 3.4.1 三相电压型逆变器工作原理 |
| 3.4.2 逆变器的空间矢量脉宽调制方法（SVPWM） |
| 3.4.3 三相电压型逆变器模型 |
| 3.5 HXD3电力机车牵引电机控制模型 |
| 3.5.1 牵引电机矢量控制原理 |
| 3.5.2 牵引电机矢量控制仿真 |
| 3.6 HXD3电力机车整体仿真模型 |
| 3.7 机车网侧电流谐波特性分析 |
| 3.7.1 牵引工况仿真分析 |
| 3.7.2 制动工况仿真分析 |
| 3.7.3 HXD3型电力机车谐波成分及传输特点 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 交直流混合运行牵引供电网谐波特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 两种类型机车的谐波特点 |
| 4.3 牵引负荷谐波的叠加理论 |
| 4.4 交直流混合运行牵引供电系统模型 |
| 4.4.1 两台交直机型车同时运行仿真分析 |
| 4.4.2 两台交直交型机车同时运行仿真分析 |
| 4.4.3 交直型和交直交型机车同时运行仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 考虑电铁影响的牵引供电网无功优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 动态无功优化模型 |
| 5.2.1 确定目标函数 |
| 5.2.2 约束条件 |
| 5.3 混合优化算法 |
| 5.3.1 内点法 |
| 5.3.2 混沌-免疫算法 |
| 5.3.3 混合优化算法的动态调整策略 |
| 5.3.4 混合优化算法的动态调整策略 |
| 5.4 电铁负荷分时段简化方法 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士研究生期间发表的论文 |
（6）SS4B型电力机车辅助变流器的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 电力机车辅助供电系统概述 |
| 1.3 国内外辅助变流系统的特点 |
| 1.4 SS4B型电力机车辅助供电系统改造的必要性 |
| 1.4.1 劈相机供电方式存在的不足 |
| 1.4.2 辅助变流器供电方式的优点 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 2 SS_(4B)型电力机车辅助变流器方案 |
| 2.1 SS_(4B)型电力机车辅助系统介绍 |
| 2.1.1 电力机车既有辅助供电系统 |
| 2.1.2 辅助电机配置情况 |
| 2.2 辅助逆变器的研究 |
| 2.2.1 逆变器负载特性分析 |
| 2.2.2 变频调速原理 |
| 2.2.3 逆变器调制方法 |
| 2.2.4 中间直流母线电压的确定 |
| 2.2.5 逆变器控制方法及仿真分析 |
| 2.2.6 逆变器驱动负载合理配置 |
| 2.3 辅助整流器的研究 |
| 2.3.1 相控整流方案研究 |
| 2.3.2 PWM整流方案研究 |
| 2.3.3 两种整流方案的比较分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 电力机车辅助供电系统的有限元分析 |
| 3.1 有限元场路耦合建模 |
| 3.2 主变压器模型的建立 |
| 3.2.1 主要参数 |
| 3.2.2 场路耦合模型的搭建 |
| 3.3 既有机车辅助供电系统的有限元仿真 |
| 3.3.1 劈相机原理介绍 |
| 3.3.2 劈相机的有限元分析 |
| 3.4 辅助变流器的有限元仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 辅助变流器对主变压器的影响及优化 |
| 4.1 变压器的直流偏磁现象 |
| 4.2 直流偏磁对变压器的影响 |
| 4.3 辅助变流器的控制优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）交直流机车混合运行牵引供电网谐波特性分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 牵引供电网谐波评价指标 |
| 2 交直型SS4型电力机车模型 |
| 2.1 SS4型电力机车主电路及控制原理 |
| 2.2 SS4型电力机车晶闸管触发角的确定 |
| 2.3 SS4型电力机车SIMULINK模型 |
| 3 交直交型HXD3型电力机车模型 |
| 3.1 HXD3型电力机车传动系统原理 |
| 3.2 单相二电平四象限整流器谐波分析 |
| 3.3 HXD3型电力机车系统建模 |
| 3.4 模型仿真分析 |
| 4 不同类型机车混合运行工况仿真分析 |
| 4.1 同一牵引变压器供电下2台交直型机车混合运行 |
| 4.2 同一牵引变压器供电下2台交直交机车混合运行 |
| 4.3 同一牵引变压器供电下交直和交直交机车混合运行 |
| 5 结论 |
（9）电铁牵引负荷对含风电地区电网的影响研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 电气化铁路概述 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 牵引负荷特性研究 |
| 1.3.2 牵引供电系统仿真分析 |
| 1.3.3 电气化铁路对风电场的影响研究 |
| 1.3.4 电气化铁路电能质量治理研究 |
| 1.3.5 负序电流检测方法研究 |
| 1.4 本文所做的主要工作 |
| 2 牵引供电系统建模 |
| 2.1 外部电源模型 |
| 2.2 牵引变压器模型 |
| 2.3 悬挂系统模型 |
| 2.4 韶山4型(SS4)电力机车 |
| 2.4.1 SS4型电力机车建模 |
| 2.4.2 SS4型电力机车仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 电气化铁路电能质量主要指标 |
| 3.1 谐波 |
| 3.2 电压波动 |
| 3.3 负序电流 |
| 3.3.1 负序电流概述 |
| 3.3.2 传统的负序电流检测方法 |
| 3.3.3 改进的基于瞬时无功功率理论的ip-iq检测法 |
| 3.3.4 仿真比较 |
| 3.3.5 改进的基波负序电流检测法的应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 电气化铁路电能质量分析 |
| 4.1 牵引站现场测试 |
| 4.1.1 牵引站简介 |
| 4.1.2 录波分析 |
| 4.2 电铁不同工况下的电能质量分析 |
| 4.2.1 谐波问题 |
| 4.2.2 三相不平衡问题 |
| 4.2.3 电压波动 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 电铁对风电场运行的影响 |
| 5.1 恒速恒频风力发电系统的工作原理 |
| 5.2 恒速恒频风力发电系统建模 |
| 5.2.1 风机模块 |
| 5.2.2 风力发电系统模型 |
| 5.2.3 恒速恒频风力发电系统并网运行仿真 |
| 5.3 牵引站与风电场联合仿真 |
| 5.3.1 电铁负序电流对风电场的影响 |
| 5.3.2 电铁谐波对风电场的影响 |
| 5.4 地区电网实例仿真分析 |
| 5.5 牵引站的电能质量治理建议 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）基于动态故障树分析与传感网络的机车故障诊断系统的设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 项目背景 |
| 1.2 机车故障诊断方法的研究与应用现状 |
| 1.3 机车在线故障诊断系统的研究与应用现状 |
| 1.4 本文所做的主要工作 |
| 2 重载货运电力机车的故障诊断系统方案 |
| 2.1 SS4B型电力机车故障诊断系统设计的总体方案 |
| 2.2 机车主电路的故障模式及相关传感器布设方案 |
| 2.2.1 机车主电路的主要构成 |
| 2.2.2 机车主电路的主要故障模式 |
| 2.2.3 机车主电路的相关传感器布设 |
| 2.3 辅助电路的故障模式及相关传感器布设方案 |
| 2.3.1 辅助电路的主要构成 |
| 2.3.2 辅助电路的主要故障模式 |
| 2.3.3 辅助电路的相关传感器布设 |
| 2.4 气路与制动系统的故障模式及相关传感器引入方案 |
| 2.4.1 气路与制动系统的主要故障模式 |
| 2.4.2 气路与制动系统的相关传感器引入 |
| 2.5 分布式传感节点布设方案 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 重载货运电力机车的车载分布式传感网络的软硬件设计 |
| 3.1 传感器网络通讯协议的设计 |
| 3.1.1 传感器网络的拓扑结构设计 |
| 3.1.2 传感器网络的接口选型 |
| 3.1.3 以太网的网络传输协议 |
| 3.1.4 网络的传输数据内容 |
| 3.1.5 网络拥塞控制机制 |
| 3.2 分布式传感节点的软硬件设计 |
| 3.2.1 模拟式传感节点软硬件设计 |
| 3.2.2 数字式传感节点硬件设计 |
| 3.2.3 节点滤波功能的设计 |
| 3.3 数据检测终端方案 |
| 3.4 智能故障诊断终端方案 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于DFTA的重载货运电力机车故障诊断算法 |
| 4.1 FTA与 DFTA算法 |
| 4.1.1 FTA算法的概述 |
| 4.1.2 DFTA算法 |
| 4.2 机车故障树模型的建立 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 实验及仿真分析 |
| 5.1 数字滤波器的仿真及分析 |
| 5.2 基于OPNET的网络拥塞控制仿真及分析 |
| 5.3 DFTA的实现测试和分析 |
| 5.4 传感器滤波及网络状态下的诊断系统模型仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、SS_4 型电力机车传动控制系统的仿真研究（论文参考文献）
- [1]电气化铁路牵引供电系统的仿真及影响研究[D]. 余丹萍. 浙江大学, 2011(07)
- [2]电力机车和动车组谐波电流的仿真研究[D]. 盛彩飞. 北京交通大学, 2009(02)
- [3]考虑齿轮传动系统耦合效应的大功率重载电力机车动力学性能研究[D]. 王自超. 西南交通大学, 2017(07)
- [4]车网耦合的牵引供电系统谐波仿真分析[J]. 李宏强,王晓茹,徐家俊. 电力系统保护与控制, 2014(20)
- [5]电气化铁路谐波特性及无功补偿方法研究[D]. 郭佳. 西安建筑科技大学, 2017(02)
- [6]SS4B型电力机车辅助变流器的研究[D]. 卢震宇. 北京交通大学, 2015(06)
- [7]交直流机车混合运行牵引供电网谐波特性分析[J]. 郭佳,刘沛津,郭俊逸,叶远芹. 机车电传动, 2017(06)
- [8]SS4型电力机车的动态模型及随机谐波电流计算[J]. 韩奕,李建华,黄石柱,夏道止. 电力系统自动化, 2001(04)
- [9]电铁牵引负荷对含风电地区电网的影响研究[D]. 邢小平. 北京交通大学, 2016(02)
- [10]基于动态故障树分析与传感网络的机车故障诊断系统的设计[D]. 刘申易. 北京交通大学, 2020(03)