基于RTDS地铁直流保护仿真研究开题报告.docxVIP

开题报告1.设计题目：基于RTDS的地铁直流保护仿真研究选题类型：毕业设计（工程设计）选题来源：生产实际2.目的、意义RTDS全称为实时数字仿真仪（Real Time Digital Simulator），由加拿大曼尼托巴RTDS公司开发制造，是一种专门设计用于研究电力系统中电磁暂态现象的装置，通过对实际供电系统的建模可以仿真各种负荷和故障情况。本论文对地铁直流供电系统的负荷和故障进行分析，在此基础上研究直流馈线保护的各种保护原理，并在RTDS中建立地铁牵引供电系统模型和继电保护元件模型，仿真分析各种负荷或故障场景下的继电保护动作行为。3.国内外现状和发展趋势地铁概述：地下铁道简称地铁（Mdtro或Underground Railway或Subway），是城市快速轨道交通的先驱。它是单向输送能力在每小时3万人次以上、轴重相对较重的城市轨道交通系统。1863年1月10日，世界上第一条地铁在英国伦敦建成，使用蒸汽机车牵引。我国第一条地铁于1969年10月在北京建成通车。截至2016年4月，我国有北京、上海、广州、深圳、天津、成都、武汉、重庆、长沙、南京、杭州、大连、昆明、无锡、沈阳、西安、苏州、宁波、长春、南昌、郑州、哈尔滨、青岛、佛山等20多个城市拥有地铁线路，并且还在不断增加。地铁直流牵引供电系统：地铁于电气化铁路（单相工频交流25kV）不同，它采用的是直流供电制式。国外城市轨道交通的直流牵引供电电压等级，从570V、750V到1500V、3000V等有多种标准。我国国家标准规定，城市轨道交通电力牵引供电电压为DC750V（接触轨）、DC1500V（架空接触网）两种等级。我国早期在北京、天津等地建成的地铁工程，都是采用直流750V上部取流低碳钢接触轨系统，20世纪末21世纪初，上海、广州等地投入运营的地铁线多数采用DC1500V柔性架空接触网结构。随着城市的扩张，客运量的增大，越来越多大城市的新修地铁线路采用1500V甚至是3000电压（架空接触网）供电。直流继电保护概述：馈线柜配置的保护和控制功能为：大电流脱扣保护、DDL保护（电流上升率di/dt保护和电流增量?I保护）、定时限过流保护、低电压保护、接触网过热负荷保护、双边联跳保护、自动重合闸。城市轨道交通供电系统继电保护功能实现方法：通过继电器等实体的二次设备或者回路构成保护；微机保护（趋势）。微机保护装置因具有下列优点：(l)维护调试方便(2)可靠性高(3)易于获得附加功能(4)灵活性大(5)保护性能得到很好改善。目前研制的直流牵引系统保护装置多采用微机保护，如Siemens（西门子）和Adtranz（安达）研制的产品。它们的主保护均为DDL保护,分延时和瞬时跳闸两部分。 Siemens（西门子）公司研制的直流馈线保护由跳闸单元、直流断路器、分流器、直流变换器和电容控制的脱扣器几部分组成。其保护配置如下：(1)电流上升率保护（di/dt~?I）；(2)大电流脱扣保护；(3)热力过负荷保；(4)双边联跳保护；(5)框架泄露保护。Adtranz（安达）公司研制的直流牵引网保护单元（DCP）主要包括以下三个功能模块：相关区段馈线保护、馈线控制模块、通信模块。其保护配置如下：电流速断保护定时限过电流保护热力反时限保护电流上升率保护框架泄露保护双边联跳保护我国广州地铁采用的是Siemens公司的直流保护产品，上海明珠线采用的是Adtranz公司的保护产品。RTDS发展情况：RTDS全称为实时数字仿真仪（Real Time Digital Simulator），由加拿大曼尼托巴RTDS公司开发制造，是一种专门设计用于研究电力系统中电磁暂态现象的装置，通过对实际供电系统的建模可以仿真各种负荷和故障情况。RTDS已广泛应用于28个国家（地区）的电力企业和研究机构，装机数量超过140台。目前，在国际上RTDS已经得到广泛应用，逐步替代传统的物理模拟方式，如西门子、ABB等知名企业都有自己的RTDS实验室，将RTDS作为产品功能测试的重要手段，在国内RTDS也已经有20余家RTDS用户，其中有诸多电力供应商和主要保护制造厂家如许继、南瑞、国电南自、北京四方等，RTDS也在国内得到越来越多的认可。在RTDS平台上搭建牵引供电系统模型成为牵引供电系统分析的主流方式，由于RTDS有闭环反馈功能，比传统软件MATLAB的SIMULINK组件更具优势。4.设计内容（1）了解地铁牵引供电系统的背景知识。 （2）在RTDS中建立地铁牵引供电系统模型。 （3）分析地铁馈线保护相关功能，并在RTDS中建立保护元件模型。 （4）仿真分析各种