[發(fā)明專利]一種電力機車頻率耦合阻抗測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810174795.6
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN108398599A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡海濤;潘鵬宇;宋依桐;何正友
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

本發(fā)明公開了一種電力機車頻率耦合阻抗測量方法，根據(jù)電力機車電壓電流頻率耦合關(guān)系，采用擾動注入法對電力機車的頻率耦合阻抗進行測量。每一輪測量中，兩次注入同一頻率下線性無關(guān)的電壓或電流擾動，采集相應(yīng)的電壓、電流響應(yīng)分量及電壓、電流耦合分量，從而求解得到特定頻率下的電力機車頻率耦合阻抗；逐輪改變注入擾動的角頻率，最終得到寬頻率下的電力機車頻率耦合阻抗。本發(fā)明的有益效果在于，經(jīng)過嚴(yán)格的公式推導(dǎo)獲得電力機車的頻率耦合阻抗測量方法，測量方法更可靠；充分考慮到電力機車中頻率耦合效應(yīng)的影響，測量結(jié)果更精確；采用了控制變量的方法，測量過程更合理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力機車參數(shù)測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種電力機車頻率耦合阻抗測量方法。

背景技術(shù)

隨著我國電氣化鐵路的快速發(fā)展，越來越多動車組和新型電力機車的接入，使得車網(wǎng)間的大功率交換加劇，諧波諧振及穩(wěn)定性問題時有發(fā)生，由此造成牽引網(wǎng)供電中斷、電力機車牽引封鎖等問題，嚴(yán)重影響電氣化鐵路的正常運行。現(xiàn)有研究表明，電力機車與牽引網(wǎng)參數(shù)不匹配會引起諧波諧振及穩(wěn)定性問題；此種不匹配可以轉(zhuǎn)化為車網(wǎng)的頻域阻抗不匹配來進行研究。故而，在電力機車投入運營前，對其阻抗進行離線測量，根據(jù)諧波諧振及穩(wěn)定性判定依據(jù)，分析其接入牽引供電系統(tǒng)后是否能滿足相應(yīng)運行要求，對保障牽引供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有重要意義。

阻抗測量的相關(guān)研究已有較長的歷史。最初的一些測量方式為非注入法，即無須向系統(tǒng)注入擾動的被動方式，多為通過數(shù)學(xué)算法獲得，其中包括最小二乘法遞歸估計、估算逼近法和利用系統(tǒng)固有頻率計算。這些方法由于計算量大、假設(shè)過于理想化、可行性與精度不高而得不到廣泛利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電力機車頻率耦合阻抗測量方法，以對寬頻域下的電力機車頻率耦合阻抗進行精確測量，為保障牽引供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供技術(shù)支持。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：

一種電力機車頻率耦合阻抗測量方法，根據(jù)電力機車電壓電流頻率耦合關(guān)系進行測量，其中為電力機車的頻率耦合阻抗，U_t(jω)為角頻率ω下的機車端口電壓相量，I_t(jω)為角頻率ω下的機車端口電流相量，e^j2θU_t^*(jω)為角頻率ω下的機車端口耦合電壓相量，e^j2θI_t^*(jω)為角頻率ω下的機車端口耦合電流相量；包括，

第一次擾動注入：向電力機車注入角頻率為ω的電壓或電流擾動，采集該頻率下的U_t1(jω)、I_t1(jω)、e^j2θU_t1^*(jω)和e^j2θI_t1^*(jω)，得到第一電力機車電壓電流頻率耦合關(guān)系

第二次擾動注入：向電力機車注入相同角頻率ω且與第一次注入的相量線性無關(guān)的電壓或電流擾動，采集相應(yīng)頻率下的U_t2(jω)、I_t2(jω)、e^j2θU_t2^*(jω)和e^j2θI_t2^*(jω)，得到第二電力機車電壓電流頻率耦合關(guān)系

結(jié)合第一、第二電力機車電壓電流頻率耦合關(guān)系，得到則角頻率ω下的電力機車頻率耦合阻抗為

進一步地，還包括，采用掃頻法改變每一輪注入的電壓或電流擾動的角頻率ω，得到寬頻域下的電力機車頻率耦合阻抗。