基于奇異值分解算法的全并聯(lián)AT供電系統(tǒng)的故障測距研究.pdf

1、隨著高速電氣化鐵路正在向高速、重載方面不斷發(fā)展，需要為供電系統(tǒng)提供更加穩(wěn)定可靠的電能。全并聯(lián)AT(自耦變壓器)供電方式在電壓水平、電磁兼容和降低資金投入方面更適合高速鐵路的發(fā)展。高精度和高靈敏性的牽引網(wǎng)故障測距是高速鐵路有序、可靠運行的基本保障。
　　論文首先簡要分析了高速鐵路牽引供電系統(tǒng)的故障特點和行波提取方法，提出了故障測距的基本框架。其次，基于多導(dǎo)體傳輸線理論與經(jīng)典 Carson理論，建立了全并聯(lián)AT供電的傳輸線模型，在傳輸

2、線模型基礎(chǔ)上建立完整的高鐵供電體系模型。再次，針對已搭建的整體模型提出了利用工頻故障電流之間的相似度對檢測區(qū)段內(nèi)的故障區(qū)間進行判斷，并驗證了該方法的正確性。考慮到行波信號中微小波頭的有效提取和第二個反射波的可靠識別等問題是影響行波法在實際供電系統(tǒng)中進行可靠測距的重要因素，因此論文將二分遞推SVD(奇異值分解)引入奇異點提取過程。通過與應(yīng)用小波變換法提取奇異點的仿真結(jié)果進行對比發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用二分遞推 SVD法在奇異點提取方面可以得到更精確的結(jié)

3、果。最后，針對一般D型測距算法中波速和線路長度的不確定性，通過改進得到一種不受波速干擾和線路長度變化的故障測距新算法，并將該改進方法與二分遞推SVD相結(jié)合實現(xiàn)了對牽引網(wǎng)完整的故障測距。
　　在上述理論分析的基礎(chǔ)上，通過對仿真得到的牽引網(wǎng)故障電流波形進行二分遞推SVD，提取了奇異點，并將奇異點在波形圖中的坐標換算成初始行波到達檢測點的時間，然后將該時間帶入改進的D型測距公式中求解得出故障距離。研究結(jié)果表明，運用二分遞推SVD與改進D