电力系统中数据-物理融合模型的并联模式性能分析

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随着交直流混联电网规模的扩大与电力电子化设备的大规模并网,以新能源为主体的新型电力系统的动态特性愈加复杂.物理模型的机理可解释性与数据模型的特性拟合能力具有很强的互补性.如何将融合模型的构建从定性分析向定量分析提升亟待深入研究.文中基于电力系统中数据方法与物理方法的特点,针对4种典型数据-物理融合模型分析了其相对应的应用场景;以并联模式为研究对象,分别对比分析了并联模式与单一物理模型和单一数据模型的泛化误差,并提出了融合模型参数的选取方法;推导了并联模式下融合模型的泛化误差上限,并提出了改进融合模型性能的可行性建议;最后,结合暂态功角稳定问题验证了所提假设与结论的合理性.
其他文献
由于变电站安全隐患非结构化的文本格式导致无法进行隐患知识提取与推理,难以挖掘潜在隐患间的关系和规律,提出一种变电站安全隐患动态分析方法.首先,对非结构化的隐患文本数据解析抽取,构建了基于ElasticSearch弹性分布式隐患数据搜索引擎.其次,利用隐马尔科夫模型对引擎内数据进行分词训练,结合维特比算法求解隐藏的状态序列以完成隐患实体分词标注.最后,采用Neo4j图数据库动态生成变电站安全隐患知识图谱.以某地区变电站安全隐患数据进行算例分析,证明该方法的有效性.
智能牵引供电系统已全面应用于智能京张高铁中,其广域保护测控系统的继电保护配置除满足基本要求外,还具有层次化保护、自愈重构等智能化功能.本文结合京张高铁联调联试智能化短路故障模拟试验对其层次化保护功能进行研究,从就地保护、站域保护、广域保护多个功能层次,通过在供电臂内进行T-R、F-R、T-F三种类型及不同供电方式条件下的短路试验验证,分析保护动作和故障测距等,对智能牵引供电系统的进一步运用具有参考意义.
针对高速列车模型,研究了牵引传动系统控制策略,在此基础上基于Matlab/Simulink软件建立了详细的车-网耦合仿真模型,并对整个车-网系统的能量分布规律进行了分析.结果表明,牵引变电所和牵引网的能量损耗约占总能耗的2.5%,牵引传动系统所消耗的能量约90%可以转化为牵引电机动能,再生制动能量占比约15%并反馈给牵引网.本文还对能耗分布规律进行了影响因素分析,并提出了一些节能建议.
传统的牵引供电系统采用单边供电方式,在牵引变电所、分区所设置电分相,形成中性段无电区,为防止机车受电弓带电闯无电区,机车在通过电分相时一般提前断电依靠惯性通过.在双边/贯通供电的模式下,组群范围内接触网均为同相供电,为取消电分相提供了条件,但长距离不分段将导致接触网故障影响范围扩大,设置接触网分段又可能导致机车在未设置断电自动过分相时误闯无电区,这与牵引网结构设置、保护配置、机车运行方式等密切相关.本文提出几种不同供电方式下的牵引网结构及保护配置方案并加以分析,旨在为双边/贯通供电方式的工程应用提供技术支
平行双边供电系统可以取消分区所处的电分相,提高牵引网供电能力.构建平行双边供电系统的数学模型,能够为电气化铁路牵引供电方案设计提供依据.以牵引网复线直接供电方式为例,建立了平行双边供电系统的数学模型,给出了双边供电均衡电流的计算方法,并推导了牵引网双边供电区间在复线牵引网上下行不并联、末端并联、全并联等情况下的牵引网阻抗;基于Simulink软件搭建了平行双边供电系统的仿真模型,验证了理论推导的正确性和有效性.
依据IEC 62305《雷电防护》中采用的滚球法,以及TB 10009—2016《铁路电力牵引供电设计规范》中采用的折线法,分别对牵引变电所的直击雷防护范围进行了计算,在特殊情况下,需要考虑接闪线与接闪杆的配合,以完成对整个牵引变电所的直击雷防护.
接触网是铁路牵引供电系统的薄弱环节,对接触网缺陷的历史数据进行挖掘,有利于对接触网历史运行情况和未来缺陷发生趋势进行预测,为实现接触网计划性维修和预防性检修提供参考.考虑到接触网缺陷既取决于当前状态,又具有长时序依赖的特点,本文提出一种基于长短期记忆神经网络(LSTM)的接触网缺陷趋势预测方法,为接触网单项缺陷分项进行中短期预测.通过实例检验,运用该方法能够实现对缺陷趋势的准确、可靠预测.
接触网系统和装备简统化是我国铁路发展到一定时期的必然产物,有利于设计、制造、施工和运维等各个环节,目前亟需利用动力学研究手段为简统化腕臂的实际应用提供理论支持.本文以传统腕臂结构和简统化腕臂结构为研究对象,采用有限元计算分析手段对两种结构进行了动态特性分析.研究结果表明:简统化腕臂结构固有频率远高于接触网系统低频颤振频率,位移较大处的频率远大于传统腕臂结构,产生共振的可能性较小;弓网接触瞬时,简统化腕臂结构稳定性和弓网受流质量更佳.
对时速400 km等级高速铁路接触网系统参数进行分析研究.首先提出了适用于400 km/h速度等级高速铁路接触网的静态弹性不均度、离线率、弓网接触力标准偏差、波动传播速度、反射因数、多普勒因数、增强因数等关键参数的计算方法,完善并建立了时速400 km高速铁路接触网系统参数评价标准.之后利用有限元仿真软件分析对比了接触网结构高度、第一吊弦位置、弹性吊索配置、张力组合、跨距大小等关键参数对静态弹性不均匀度、波动传播速度、接触力标准偏差、离线率等系统评价指标的影响.最后通过对比仿真计算结果并结合工程实际应用,
整体吊弦是电气化铁路接触网的重要组成部分,其对保障列车的安全稳定运行具有重要作用.针对高速列车通过时整体吊弦振动谱采集的问题,设计开发了一种远程非接触式整体吊弦振动谱采集系统,可实现智能采集接触网整体吊弦振动谱,为开展高速列车对整体吊弦振动和失效的影响规律研究奠定技术基础.