对牵引负荷实测数据分类改.docVIP

摘要：随着电气化铁路在铁路运输中的迅猛发展以及电压等级的不断提高，电气化铁路牵引负荷对电网的负序和谐波影响也随之增大。为了建立准确有效的电气化铁路牵引负荷模型以评估其对电网的影响程度，本文根据全国部分牵引变电所实测数据，利用matlab仿真软件对实测数据进行分析处理，得到其概率密度函数图以及对应累积分布函数图。根据累积分布函数图，对牵引负荷实测数据进行分类整理。 关键词：电气化铁路牵引负荷；实测数据；概率密度函数；累积分布函数；分类 1 引言 由于列车在运行过程中受到加速、恒速、惰行、制动等牵引工况的变化,以及受到坡道、弯道、站场、道岔、气候、司机操作等其它因素的综合影响,使得电气化铁道牵引负荷呈现出随机波动的统计特性。因此对单个牵引变电所的牵引负荷实测数据进行统计分析并没有太大的实际意义。为此我们选择将大量实测的牵引负荷实测数据按照概率密度函数图和累积分布函数图进行统计分析,找到这些负荷之间的大致规律并进行分类。 2 牵引负荷主要特征参数的定义 牵引负荷平均值 牵引负荷平均值在统计学上表征了一个周期时间内的数学期望。其数学定义 牵引负荷方均根值 牵引负荷方均根值,也就是通常所说的负荷平均有效值,表征了一个周期时间内的二阶原点矩。其数学定义 牵引负荷最大值 牵引负荷最大值表征了一个周期时间内的最大负荷值,数学定义 牵引负荷空载电流 牵引负荷空载电流表征了该供电臂无列车运行时的最大电流，其确定方法可参见文献基于带电有效系数的空载电流选取方法研究，这里不再赘述。 牵引负荷主要数字特征 空载概率 其数学定义为空载电流占全日电流的百分比，其计算公式为 其中，为中小于等于空载电流的电流个数。 带电有效系数 3 牵引负荷实测数据的统计分析 采用的实测数据是西南交通大学电气工程学院在全国各铁路线上的数十个牵引变电所测试的数据。测试仪器每3 s采样和记录一次数据,一个完整的测试周期(24 h)共采样28 800个点的数据。对已有的实测数据，采用matlab软件对其进行分析处理，得到各个牵引变电所负荷概率密度函数图和累积分布函数图以及牵引负荷主要特征参数和数字特征。根据统计发现，具有相似累积分布函数图的变电所负荷主要特征参数和数字特征基本相似，现将具有代表的累积分布函数图进行分类整理，统计结果如下所示： 第一类 安定a3 556.3096 139.8076 114.5679 5 114.5679 0 4.8557 1.2203 1.4 5.4 0.5723 安定a2 590.3514 145.7305 122.2155 5 122.2155 0 4.8304 1.1924 1.7 6.5 0.4236 安定b3 803.8539 164.9059 130.6668 5 130.6711 0 6.1519 1.262 1.3 6.5 1.1705 安定b2 安定b2 943.3326 169.2805 134.9679 5 134.9679 0 6.9893 1.2542 1.4 8.3 0.8226 石板滩a 1022 176 136.6 5 136.6 0 7.5 1.3 1.1 7.3 1.2417 漕河b 756.4152 194.4355 171.1883 5 107.9463 0 4.4186 1.1358 2.8 16.9 0.6535 广武b 997.563 204.2749 167.6389 5 167.6444 0 5.9507 1.2185 1.5 7.7 0.4686 洛阳东b 洛阳东b 1207.5 269.2 227.1 5 227.1 0 5.3 1.2 1.7 7.2 0.2135 新乡b 1090.5 269.4 236.9 237 0 4.6 1.1 3.5 12.6 0.6701 江油a 963.4429 273.9773 220.2955 5 220.2955 0 4.3734 1.2437 1.2 4 0.9571 东城乡b 854.4554 361.4654 318.1657 5 318.1657 0 2.6856 1.1361 1.7 2.9 0.0399 洛阳东a 1476.8 470.6 403.5 5 403.5 0 3.7 1.2 1.4 3.7 0.137 第二类 双桥a 488.8216 76.4292 54.5695 17 66.2862 22.3472 8.9578 1.2342 1.52 9.67 3.5707 石板滩b 453.2386 88.563 72.168