[发明专利]一种CRH5型动车组投入多车网电气耦合系统稳定性分析方法

说明书

本发明公开了一种CRH5型动车组投入多车网电气耦合系统稳定性分析方法，该方法包括以下步骤：S1、通过改进的新型SUM‑范数判据对车网耦合系统稳定性的临界条件进行分析，得到使车网耦合系统发生低频振荡的动车组数量；S2、搭建多车网电气耦合系统时域仿真模型，将仿真得到的多车网电气耦合系统发生低频振荡的临界条件，与新型SUM‑范数判据得到的临界条件进行对比，验证新型SUM‑范数判据的正确性。本发明提供的CRH5型动车组投入多车网电气耦合系统稳定性分析方法，能准确的分析出车网电气耦合系统发生低频振荡的临界条件，即同时升弓整备的动车组数量，具有重要的理论指导与实践意义。

技术领域

本发明属于高铁控制技术领域，尤其涉及一种CRH5型动车组投入多车网电气耦合系统稳定性分析方法。

背景技术

近年来，我国电气化铁路取得了突飞猛进的发展，在重载电气化铁路发展方面，大秦铁路年运量已经突破4亿吨，可开行2万吨单列重载列车；在高速铁路发展方面，随着西成高铁、石济高铁的开通，截至2017年底，我国高速铁路达到2.5万公里，日开行动车组2300余对。随着重载电气化铁路和高速铁路的快速发展，HXD系列电力机车、CRH系列和谐号动车组、CR系列复兴号动车组在改造的既有线、新建的高速铁路上大密度、高速度的运行，系统各种耦合性问题日益严重，引发了我国电气化铁路运营的新问题-电气量低频振荡。

国内学者针对低频振荡现象的研究表明，车网电气耦系统发生低频振荡的原因是牵引网的电气参数与电力机车/动车组的参数不匹配，对于升弓整备数目较多的动车所、机务段，电气量低频振荡现象尤为严重。

目前，我国高速铁路普遍采用全并联的AT供电方式，这种供电方式不仅可以减轻对临近电气化线路通信设备的干扰，还可以降低牵引网中的电压损失，从而延长了牵引变电所之间的距离，使得牵引变电所数目减少，利于动车组高速运行。全并联的AT供电方式线路图如图1所示。

CRH5型动车组的牵引系统采用交-直-交的传动方式，动力配置为5动3拖的动力分散式，设有两个牵引单元，第一个牵引动力单元为M+M+T+M，第二个牵引动力单元为T+T+M+M(M为动车，T为拖车)。在第3号和第6号车厢上均设有受电弓，动车组运行时采用单弓受流方式(另一个受电弓备用)，在车顶铺设贯通的高压线，分别向两个牵引单元供电。其中，动力单元3可以由主变压器1直接供电，也可以通过转换开关由主变压器2供电，CRH5型动车组牵引系统电路图如图2所示。辅助逆变器向车载空调系统、车厢照明系统供电。

从牵引网参数与CRH5型动车组参数不匹配所导致的车网电气耦系统发生低频振荡上来说，则需要对车网电气耦合系统发生低频振荡的临界条件(即同时升弓整备的动车组数量)进行准确分析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CRH5型动车组投入多车网电气耦合系统稳定性分析方法，旨在分析牵引网参数与CRH5型动车组参数不匹配所导致的车网电气耦系统发生低频振荡的问题。

本发明是这样实现的，一种CRH5型动车组投入多车网电气耦合系统稳定性分析方法，该方法包括以下步骤：

S1、通过改进的新型SUM-范数判据对车网耦合系统稳定性的临界条件进行分析，得到使车网耦合系统发生低频振荡的CRH5型动车组数量；

S2、搭建多车网电气耦合系统时域仿真模型，将仿真得到的多车网电气耦合系统发生低频振荡的临界条件，与新型SUM-范数判据得到的临界条件进行对比，验证新型SUM-范数判据的正确性。

优选地，在步骤S1中，所述新型SUM-范数判据为：