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城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统关键技术研究的开题报告

一、研究背景和意义

城市轨道交通是现代城市的重要组成部分，但其牵引供电系统存在着一些问题，如：传统的架空电缆供电方式容易受到天气、环境等因素的影响，导致系统故障率高；使用直流供电方式时，由于电流密度大且变化剧烈，容易产生电磁干扰和电解腐蚀等问题，严重影响了城市轨道交通的运行安全和设备寿命。

因此，研究城市轨道交通的能馈式牵引供电变流系统，探索关键技术，对于提高城市轨道交通的供电质量、运行效率和设备寿命有着重要的意义。

二、研究内容和方法

2.1研究内容

本项目主要研究城市轨道交通的能馈式牵引供电变流系统各个环节的关键技术，包括：

（1）能馈式牵引供电系统的方案设计与优化；

（2）牵引变流器的控制策略与调试方法；

（3）供电系统的电磁兼容性分析与优化；

（4）系统的故障检测与诊断技术。

2.2研究方法

（1）系统方案设计：采用MATLAB进行仿真分析，优化系统方案，提高供电系统的效率和安全性能；

（2）牵引变流器控制策略与调试方法：应用Matlab/Simulink建立牵引变流器的数学模型，通过仿真验证和实验研究，优化控制策略，在整个牵引供电系统中实现对电能的高效利用和控制；

（3）供电系统的电磁兼容性分析与优化：采用ANSYSMaxwell3D进行电磁场仿真分析，优化供电系统的结构和材料，提高其抗干扰能力；

（4）系统故障的检测与诊断技术：采用数据挖掘等技术，对系统数据进行分析和处理，发现和诊断系统故障。

三、研究进展和计划

3.1研究进展

目前，本项目已完成了能馈式牵引供电系统的方案设计分析、牵引变流器的数学模型建立、控制策略仿真和调试、供电系统的电磁兼容性分析和优化等工作。

3.2研究计划

接下来，本项目将重点研究系统故障的检测和诊断技术，对各个环节的关键技术进行综合优化，全面提高城市轨道交通的能馈式牵引供电变流系统的效率、安全性和可靠性。

四、研究预期成果和创新点

4.1研究预期成果

本项目预期实现以下成果：

（1）能馈式牵引供电系统的方案设计与优化，提高系统效率；

（2）牵引变流器的控制策略与调试方法，提高控制精度；

（3）供电系统的电磁兼容性分析与优化，提高系统的抗干扰能力；

（4）能够检测和诊断系统故障，提高系统的可靠性。

4.2研究创新点

本项目主要的创新点包括：

（1）对城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统进行了全面深入的研究，对各个环节的关键技术进行了深入探讨，具有较高的理论研究价值；

（2）采用MATLAB、ANSYS等模拟仿真软件进行模拟、分析和优化，提高了研究的准确性和可靠性；

（3）系统故障检测和诊断技术的研究，可以提高系统的可靠性和安全性，具有较高的实际应用价值。