交流传动牵引负荷冲击特性研究-西安理工大学学报.PDF

　西安理工大学学报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（２０１３）Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．１　 １０３ 　　文章编号：１００６４７１０（２０１３）０１０１０３０６ 交流传动牵引负荷冲击特性研究 杨国清，姚李孝，熊峰 （西安理工大学 水利水电学院，陕西 西安７１００４８） 摘要：分析了牵引供电系统的组成结构，对ＨＸＤ３交流传动电力机车的牵引传动系统进行了研究，建 立了Ｖ／ｖ接线牵引变压器的带回流线的直接供电方式这种典型牵引供电系统的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真模型。 在此基础上，分析交流传动牵引负荷的特点，并且指出了牵引负荷对电网造成功率冲击的主要原因。 最后基于总体测辨法的建模思路，运用最小二乘支持向量机的回归原理，建立交流传动牵引负荷的非 机理模型。仿真建模结果表明，该模型能够反映交流传动牵引负荷的冲击特性和负荷特性。 关键词：交流传动；牵引负荷；冲击特性；总体测辨法；最小二乘支持向量机 中图分类号：ＴＭ７１４　　　文献标志码：Ａ ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＳｈｏｃｋＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＡＣＤｒｉｖｅＴｒａｃｔｉｏｎＬｏａｄｓ ＹＡＮＧＧｕｏｑｉｎｇ，ＹＡＯＬｉｘｉａｏ，ＸＩＯＮＧＦｅｎｇ （ＦａｃｕｌｔｙｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＨｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００４８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｒａｃｔｉｏｎｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｓｙｓｔｅｍｉｓａｎａｌｙｚｅｄ，ａｌｓｏ，ｔｈｅＨＸＤ３ｔｒａｃｔｉｏｎｄｒｉｖｅｓｙｓ ｔｅｍｉｓｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｙｐｉｃａｌｔｒａｃｔｉｏｎｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｓｙｓｔｅｍｉｓｓｅｔｕｐｂａｓｅｄｏｎ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ，ｎａｍｅｌｙｄｉｒｅｃｔｆｅｅｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｒｅｔｕｒｎｗｉｒｅｍｏｄｅｗｉｔｈＶ／ｖｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆ ｗｈｉｃｈ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄｒａｉｌｗａｙｔｒａｃｔｉｏｎｌｏａｄｓ，ａｎｄｐｏｉｎｔｓｏｕｔｔｈｅｍａｉｎ ｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｓｈｏｃｋｏｆｔｈｅｔｒａｃｔｉｏｎｌｏａｄｓｏｎｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂａｓｅｄｍｏｄｅｌ ｉｎｇ，ｔｈｅｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｓｕｐｐｏｒｔｖｅｃｔｏｒｍａｃｈｉｎｅｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｔｈｅｎｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｍｏｄｅｌ ｏｆｔｒａｃｔｉｏｎｌｏａｄｓ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｅｌｃａｎｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｓｈｏｃｋｌｏａｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆＡＣｄｒｉｖｉｎｇｔｒａｃｔｉｏｎｌｏａｄｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＣｄｒｉｖｅ；ｔｒａｃｔｉｏｎｌｏａｄｓ；ｓｈｏｃｋｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂａｓｅｄｍｏｄｅｌｉｎｇ；ｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅ ｓｕｐｐｏｒｔｖｅｃｔｏｒ 　　电气化铁路牵引负荷作为一种大功率单相整流 能满足当今社会对铁路高速、重载的要求，因此交流 负荷，其产生的负序和高次谐波电流注入到电力系 传动是电气化铁路牵引动力发展的必然趋势。文献 统，将对旋转电机、电力变压器、继电保护装置等产 ［３］、［４］对研究电气化铁路牵引负荷特性有很好的 ［１２］ 生一定的影响 ，威胁到电力系统的安全稳定运 指导意义，但并未对交流传动类型电力机车进行研 行。因此系统研究电气化铁路牵引负荷特性具有现 究，并且所建立的牵引供电系统负荷模型虽然描述 实的重要意义。文献［３］从牵引负荷的综合负荷特 能力好