牵引供电自动化系统成套技术研究与应用
完成单位:西南交通大学

产生时间:2005

支撑项目(平台):铁道部科技开发计划项目(合同号:99J32);铁道部科技开发计划项目(合同号:2000J004-C);铁道部科技开发计划项目(合同号:2002J035)

参与单位:西南交通大学

所属学科:电气工程

主要贡献者:陈小川,高仕斌,王 牣,徐志根,蒋先国,蒋 勇,熊列彬,郭勤俭,陈德明,李 岗,马千里,崔校玉,翁建华,姜春林,叶柏洪

成就简介:为提高牵引供电系统的自动化程度、可靠性、安全性,本成就按照“自动操作→故障隔离→故障定位→抢修辅助决策→供电快速恢复”的思想构造了牵引供电自动化系统理论体系,研制了具有完全自主知识产权的牵引供电自动化

在理论研究方面,以研究牵引供电系统自动化、信息化与智能化的成套技术为目标,首次提出了牵引供电系统自动操作→故障隔离→故障定位→抢修辅助决策→供电快速恢复的设计思想,建立了牵引供电自动化系统的结构体系,实现牵引供电系统运营控制与管理的自动化、信息化与智能化。以自适应技术为基础,系统地提出了牵引供电自动化理论体系,主要原理包括:为解决常规保护的误动和拒动,以及异相短路故障烧毁分相绝缘器的技术难题,在国内率先提出了以电流中综合谐波含量为控制量的馈线保护原理;为解决常规原理影响一次系统可靠性的问题,率先提出了基于耦合电压的自适应复线电力牵引网瞬时性与永久性故障性质识别原理;为解决差动电流保护误动作的问题,建立了两种特殊接线牵引变压器—SCOTT 接线、阻抗匹配平衡变压器的电压平衡方程,提出了基于模型的三相—两相平衡变压器保护原理、动作特性、动作方程、整定原则与整定公式。国内电气化铁道牵引供电系统微机保护装置全部采用了上述原理。在技术研究方面,以牵引供电系统优化控制为目标,采用透明化的设计思想,研制了具有自主知识产权的融控制、保护、测量、测距于一体的“牵引变电所安全监控及综合自动化系统”。基于软件工程的方法,以牵引供电运营管理业务为研究对象,采用分层分布式网络技术、软件中间件技术和数据挖掘技术,研制了集数据采集、分析汇总和辅助决策支持为一体的“牵引供电运营安全保障及信息智能化管理系统”。这些成果被鉴定委员会分别评价为:具有独创性、达到国际先进水平或国内领先水平。在路内得到了广泛的应用,为我国铁路提供了先进的技术装备,实现了牵引供电自动化系统成套装备的国产化,对铁路技术进步做出了重要贡献。在工程运用方面,本成就已成功应用于秦沈客运专线、渝怀、胶济、遂渝、石怀、西合、武广、京沪等十余条干线铁路,现场运行表明,牵引供电自动化系统成套技术装备已完全能够满足电气化铁路“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术与装备需求的要求,为此,铁道部明确规定:该领域不再依赖进口,全部采用国内相应技术装备。通过成套技术装备的研制,培养了人才和科研队伍,在此基础上后续研制的高铁自动化系统占据了中国高铁50%以上的市场份额,并在数字化牵引变电所和智能供电系统的研究中处于国际领先水平。

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