【技术实现步骤摘要】
基于牵引供电系统谐波谐振的运行稳定性评估方法和装置
本公开涉及电气化铁路牵引供电
，尤其涉及一种基于牵引供电系统谐波谐振的运行稳定性评估方法和装置。
技术介绍
近年来电气化铁路里程飞速发展，电力牵引是各种运输方式中能够以电代油的动力牵引方式，其能源优势十分明显。高速铁路运营规模的快速增长，导致车-网耦合匹配关系不佳引起的牵引网谐波谐振问题凸显，影响列车控制系统的稳定性。
技术实现思路
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种基于牵引供电系统谐波谐振的运行稳定性评估方法和装置，以在设计阶段预测潜在的谐波谐振问题，优化设计方案，从而有利于评估并改善实际运行过程中由于谐波谐振问题而引发的电力机车运行不稳定的现象。本公开提供了一种基于牵引供电系统谐波谐振的运行稳定性评估方法，该运行稳定性评估方法包括：基于线路基本参数，建立牵引供电系统谐波导纳矩阵；建立电力机车运行图数据库；建立第一类型电力机车的谐波概率密度函数，并计算对应的分布函数；
【技术保护点】
1.一种基于牵引供电系统谐波谐振的运行稳定性评估方法，其特征在于，包括：/n基于线路基本参数，建立牵引供电系统谐波导纳矩阵；/n建立电力机车运行图数据库；/n建立第一类型电力机车的谐波概率密度函数，并计算对应的分布函数；/n基于所述电力机车运行图数据库，确定电力机车的节点电压初始值，求解并更新节点电压，直至所述节点电压误差满足预设精度要求；修正切面电流向量，并保存入牵引计算结果数据库；/n基于第一类型电力机车的分布函数，确定满足预设置信度阈值的预设次谐波电流，并将电力机车作为谐波注入电流源；预设次谐波在谐波次数上限内；/n基于所述电力机车运行图数据库，分别确定牵引供电系统各...
【技术特征摘要】
1.一种基于牵引供电系统谐波谐振的运行稳定性评估方法，其特征在于，包括：
基于线路基本参数，建立牵引供电系统谐波导纳矩阵；
建立电力机车运行图数据库；
建立第一类型电力机车的谐波概率密度函数，并计算对应的分布函数；
基于所述电力机车运行图数据库，确定电力机车的节点电压初始值，求解并更新节点电压，直至所述节点电压误差满足预设精度要求；修正切面电流向量，并保存入牵引计算结果数据库；
基于第一类型电力机车的分布函数，确定满足预设置信度阈值的预设次谐波电流，并将电力机车作为谐波注入电流源；预设次谐波在谐波次数上限内；
基于所述电力机车运行图数据库，分别确定牵引供电系统各节点的电压初始值，求解得到牵引供电系统各节点的牵引网谐波电压分布和谐波电流分布；
基于牵引计算结果数据库，获取各节点各次谐波电流，计算各节点处的牵引网对电力机车注入谐波电流的放大倍数，并在所述放大倍数大于预设放大倍数阈值时，发出谐波谐振报警信号。
2.根据权利要求1所述的运行稳定性评估方法，其特征在于，基于线路基本参数，建立牵引供电系统谐波导纳矩阵包括：
输入包括牵引变压器接线方式、外部电源短路容量、供电臂长度L、单位距离牵引网阻抗矩阵Z和导纳矩阵Y在内的线路基本参数；
基于所述线路基本参数，通过辅助公式计算得到长度为L的牵引供电系统牵引网网链式网络谐波导纳矩阵YL(h)，辅助公式与谐波导纳矩阵分别如下所示：
式中，假设供电臂中导体数为m，构成牵引网骨架的平行多导体传输线被横向并联导纳元件切割成了不同的均匀段,可以按牵引网上横向并联元件的自然切割来划分均匀段，即在横向并联元件处设定一个切面,将整个供电臂用N个切面分割。Z1、Z2、…、ZN-1为两个相邻切面之间的支路阻抗矩阵(m×m阶)，并联导纳元件Y1、Y2、…、YN为各个切面上各导线之间的导纳矩阵(m×m阶)。
3.根据权利要求2所述的运行稳定性评估方法，其特征在于，所述电力机车运行图数据库包括线路坡度、限速、桥隧公里标、上下行位置公里标和到发站时刻。
4.根据权利要求2所述的运行稳定性评估方法，其特征在于，建立第一类型电力机车的谐波概率密度函数，并计算对应的分布函数包括：
基于实测谐波数据，通过非参估计方法建立第一类型电力机车的谐波概率密度函数并计算对应的分布函数如下式：
上式中，k为实测数据的样本量，xi为实测数据观测值，如谐波电流幅值、相角等谐波性能表征量，λ为最优带宽，可通过下式计算得到：
式中，σ为实测数据样本标准差。
5.根据权利要求2所述的运行稳定性评估方法，其特征在于，基于所述电力机车运行图数据库，确定电力机车的节点电压初始值，求解并更新节点电压，直至所述节点电压误差满足预设精度要求；修正切面电流向量，并保存入牵引计算结果数据库包括：
基于所述电力机车运行图数据库确定电力机车每次迭代计算时的初始位置；
利用牛顿-拉夫逊计算方法求解节点电压方程计算基波(h＝1)时的牵引网电压分布，更新电力机...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯启方，王继来，陈民武，宫衍圣，陈乃海，郭强，王丽霞，陈垠宇，王洋，刘洋，巨轩同，葛骏翔，郭一然，靳松，王韫志，彭伟，林志海，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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