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(yùn)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(diǎn)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(duì)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(duì)檢測區(qū)段內(nèi)的故障區(qū)間進(jìn)行判斷，并驗(yàn)證了該方法的正確性。考慮到行波信號(hào)中微小波頭的有效提取和第二個(gè)反射波的可靠識(shí)別等問題是影響行波法在實(shí)際供電系統(tǒng)中進(jìn)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(diǎn)提取過程。通過與應(yīng)用小波變換法提取奇異點(diǎn)的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用二分遞推 SVD法在奇異點(diǎn)提取方面可以得到更精確的結(jié)

3、果。最后，針對(duì)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(jìn)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(jìn)方法與二分遞推SVD相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(duì)仿真得到的牽引網(wǎng)故障電流波形進(jìn)行二分遞推SVD，提取了奇異點(diǎn)，并將奇異點(diǎn)在波形圖中的坐標(biāo)換算成初始行波到達(dá)檢測點(diǎn)的時(shí)間，然后將該時(shí)間帶入改進(jìn)的D型測距公式中求解得出故障距離。研究結(jié)果表明，運(yùn)用二分遞推SVD與改進(jìn)D