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基于三维磁场测量的全并联AT牵引网故障定位方法研究

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基于三维磁场测量的全并联AT牵引网故障定位方法研究

作者：钱澄浩西南交通大学

学位级别：硕士

目前我国的客运专线及城际铁路大多数均按全并联AT供电方式进行设计,符合高速铁路高速重载化运行的发展趋势。全并联AT牵引网是高速铁路牵引供电系统的重要组成部分,为电力机车受流运行提供了根本保障,但牵引网线路露天架设并运行在不... 详细信息

目前我国的客运专线及城际铁路大多数均按全并联AT供电方式进行设计,符合高速铁路高速重载化运行的发展趋势。全并联AT牵引网是高速铁路牵引供电系统的重要组成部分,为电力机车受流运行提供了根本保障,但牵引网线路露天架设并运行在不同的环境中,常发生线路短路故障,而传统的牵引网故障测距方法大多存在测距精度不高的问题。随着近年来磁场测量技术的研究,通过牵引网空间磁场环境的变化已能很好的反映出线路的运行状况,基于此,本文重点研究了基于三维磁场测量的全并联AT牵引网故障定位方法,该方法能快速准确的实现故障定位、故障类型识别和故障测距,对于缩短停电时间和提高可靠性具有重要意义。针对研究的问题,基于电磁学基本定理,推导了直角坐标系下有限长直导线在空间任一点处三维磁场的理论公式,充分考虑了牵引网专有导线材质和非简谐圆横截面特征,以有限元分析软件Ansoft/Maxwell中建立的牵引网线路模型为基础,仿真分析了牵引网线路在周围空间的磁场分布;详细阐述了导线空间特征尺度的概念,并在此基础上,分别对接触线、钢轨、绞线空间特征尺度进行了研究。分析结果表明：当场点距离牵引网专有导线达到空间特征尺度时,在给定精度的要求下,可将牵引网专有导线等效为实心圆导线计算磁场。牵引网线路中电流分布的变化密切联系着牵引网空间磁场分布的变化。参考现有文献工作,基于现场实际线路参数,在Matlab/Simulink仿真环境中搭建了全并联AT牵引网短路故障仿真模型,仿真分析了牵引网在发生接触线-钢轨、接触线-馈线、馈线-钢轨短路故障时线路中的电流分布,并仿真研究了不同故障AT段、故障距离、过渡电阻对于电流分布的影响。提出了基于磁场测量的牵引网短路故障定位方法。首先针对全并联AT牵引网线路运行的特点,选取了磁场测量点的最佳放置位置,在其基础上深入研究了基于故障点两侧磁场信号测量的牵引网短路故障区域定位方法,并给出了判断故障区域的步骤;对短路故障点两侧磁感应强度幅值和相角的分布进行了研究,提出了利用故障点两侧磁感应强度相角的突变实现牵引网短路故障类型准确识别方法,并充分考虑了故障点所在AT区段、机车运行工况和外界噪声水平变化所带来的影响;在短路故障区域和故障类型已知的基础上,对在故障区域内实现精确测距进行了理论公式推导,算例分析的结果佐证了理论推导公式的有效性,并对所提出的故障测距方法与已有文献中的测距方案进行了分析比较。为了将所提出的方法运用于实际工程中,本文构筑了一种新型的牵引网故障定位系统。通过安装在牵引网沿线杆塔上的磁场测量单元来实时感应牵引网中电流的变化,智能故障指示箱能够对测量到的磁场信号进行初步的判断并发送故障预警信号,最终依靠安装在牵引变电所处的终端计算机分析实现故障区域定位、故障类型识别和故障点定位。对组成磁场测量单元的装置及功能进行了初步的设计,并详尽描述了单元内各装置之间的关系和工作流程。对所提出的系统进行的成本分析显示：工程造价便宜,具备了运用实施的可行性。论文从基础理论、方法分析到运用实现三方面对提出的基于三维磁场测量的牵引网短路故障定位方法进行了详细研究,建立了一个较为完备的体系,为全并联AT牵引网故障定位领域的研究提供了新思路。

关键词：全并联AT牵引网三维磁场测量电流分布短路故障定位故障类型识别故障测距新型故障定位系统

模糊Petri网在高速铁路牵引供电系统故障诊断中的应用

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电网技术 2011年第9期35卷 79-85页

作者：吴双何正友钱澄浩臧天磊西南交通大学电气工程学院四川省成都市610031

指出在高速铁路牵引供电系统故障诊断中应计及所获取的保护和开关动作信息的不确信性和模糊性,基于此,将模糊Petri网(fuzzy Petri net,FPN)应用于牵引供电系统的故障诊断。考虑到牵引供电系统保护的特殊性,进行了第2次推理;针对越区供... 详细信息

指出在高速铁路牵引供电系统故障诊断中应计及所获取的保护和开关动作信息的不确信性和模糊性,基于此,将模糊Petri网(fuzzy Petri net,FPN)应用于牵引供电系统的故障诊断。考虑到牵引供电系统保护的特殊性,进行了第2次推理;针对越区供电时馈线远后备保护覆盖元件多的特点,增加了推理条件以保证推理的正确性;根据供电臂故障特征,给出了供电臂故障区间判别规则。算例分析结果表明,牵引供电系统的模糊Petri网故障诊断方法简洁、推理直观,能够在不确定或信息缺失的情况下,提高故障区域判断的确信性。

关键词：高速铁路牵引供电系统模糊Petri网故障诊断越区供电

高速铁路全并联AT牵引网短路故障情况下磁场环境特性分析

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电力自动化设备 2014年第3期34卷 155-161页

作者：钱澄浩何正友高朝晖王斌西南交通大学电气工程学院四川成都610031

将供电臂划分为3个自耦变压器(AT)区段,建立了全并联AT供电系统的仿真模型,从而得到不同故障下的电流分布,再利用得到的电流计算相应故障下的磁感应强度。计算结果表明:故障点两侧的磁感应强度幅值受故障区段、过渡电阻、故障距离和机... 详细信息

将供电臂划分为3个自耦变压器(AT)区段,建立了全并联AT供电系统的仿真模型,从而得到不同故障下的电流分布,再利用得到的电流计算相应故障下的磁感应强度。计算结果表明:故障点两侧的磁感应强度幅值受故障区段、过渡电阻、故障距离和机车位置的影响较大,有明显区别,而磁感应强度的相角几乎不受影响,差别不大;噪声强度对磁场环境的影响较复杂,当噪声强度大于45 dB时,在不同类型故障发生的情况下,故障点两侧的磁感应强度相角均发生了明显的偏转。

关键词：铁路全并联AT牵引网短路磁场磁场测量信噪比

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一种牵引网故障定位的新方法

电力系统保护与控制 2012年第3期40卷 21-25,30页

作者：钱澄浩何正友胡海涛吴双林圣西南交通大学电气工程学院四川成都610031

针对牵引供电系统接触线上无法安装可监测故障信息的接触式互感器的问题,以及在全并联AT供电方式下牵引网故障定位存在测距不准的难题,提出了一种牵引网故障定位的新方法。该方法依赖多个故障定位单元和远程终端计算机,各单元放置在沿... 详细信息

针对牵引供电系统接触线上无法安装可监测故障信息的接触式互感器的问题,以及在全并联AT供电方式下牵引网故障定位存在测距不准的难题,提出了一种牵引网故障定位的新方法。该方法依赖多个故障定位单元和远程终端计算机,各单元放置在沿途固定距离的杆塔上(一般为1 km),具有磁场信号测量与故障信号发射的功能,每个单元均由电磁感应线圈、智能故障指示箱、GSM同步信号发射模块、太阳能供电模块四部分组成。与现有技术相比,本方法具有简便、经济、抗干扰性强等优点,可实现对牵引网故障的精确定位,保障了列车运行的安全性。

关键词：牵引网电磁感应磁场信号测量故障信号发射故障定位

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智慧电厂建设研究

四川电力技术 2017年第5期40卷 87-90,94页

作者：钱澄浩张静中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司四川成都610021

建设智慧型电厂逐渐成为了新时代的追求目标和发展趋势,但目前仍处于探索研究阶段。基于当前智慧电厂的发展现状,对智慧电厂智能感知、智能控制、智慧管控3层架构进行了规划和诠释,并提出了一种电厂二三维联动监控的实现方法。此外,根... 详细信息

建设智慧型电厂逐渐成为了新时代的追求目标和发展趋势,但目前仍处于探索研究阶段。基于当前智慧电厂的发展现状,对智慧电厂智能感知、智能控制、智慧管控3层架构进行了规划和诠释,并提出了一种电厂二三维联动监控的实现方法。此外,根据国家"互联网+"智慧能源发展战略重点推行的多能流协同供应和梯级利用要求,对首次在工程中运用和实施的多能流管控系统架构进行了研究,分析和总结了工程设计特点,并对其具备的功能进行了展望。

关键词：智慧电厂管控联动监控多能流

增城9H燃气—蒸汽联合循环机组控制网络设计

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电力勘测设计 2021年第1期33卷 8-13,19页

作者：钱澄浩李昆仑王忠郑强谢立国中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司四川成都610021 华电福新广州能源有限公司广东广州511300

随着重型燃气轮机技术的不断发展,9H燃机在我国华电增城项目中首次实施应用,针对该机型的燃气—蒸汽联合循环机组控制网络的设计,国内目前无任何可借鉴和参考的资料。结合增城项目的实施经验,对全厂控制网络的设计方案及其相关实施配置... 详细信息

随着重型燃气轮机技术的不断发展,9H燃机在我国华电增城项目中首次实施应用,针对该机型的燃气—蒸汽联合循环机组控制网络的设计,国内目前无任何可借鉴和参考的资料。结合增城项目的实施经验,对全厂控制网络的设计方案及其相关实施配置方案进行了梳理与总结,将为后续同类型工程的建设提供指导借鉴。

关键词： 9H 燃气—蒸汽联合循环机组控制网络

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通过下降位置的奇偶性对着色排列计数

温州大学学报(自然科学版) 2024年

作者：钱澄温州大学数理学院

研究了着色排列上的奇、偶下降统计量，通过对奇、偶下降位置的计数，给出了定义在着色排列上的多项式的生成函数的一个显式.特别地，推广了Carlitz和Scoville以及Pan和Zeng分别证明的关于A型和B型Coxeter群的许多已知结果.

关键词：着色排列生成函数下降位置的奇偶性

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来自古巴的“限量雪茄”

方圆 2024年第4期 8-13页

作者：黄莎钱澄冯昱云方圆

九境中国时,古巴籍男子程博涛随身携带了25支没有包装、没有品牌的古巴雪茄,他妻子的行李箱里带了120支,女儿的两个行李箱也带了约200支雪茄。程博涛为什么要带这么多粗制雪茄?难道这些雪茄很受中国雪茄爱好者欢迎吗?

关键词：行李箱雪茄古巴

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传销，向年轻人贩卖“未来”

方圆 2024年第11期 20-25页

作者：黄莎钱澄王飞方圆

如今的传销，披上了各式伪装，变得隐蔽而难以分辨。他们正在四处向年轻人兜售所谓的成功的“捷径”，贩卖快速出人头地的“秘诀”临近毕业季，刷招聘软件、参加校园招聘、海投简历、笔试面试……这是不少高校学子的日常。无论是否拿到o...

如今的传销，披上了各式伪装，变得隐蔽而难以分辨。他们正在四处向年轻人兜售所谓的成功的“捷径”，贩卖快速出人头地的“秘诀”临近毕业季，刷招聘软件、参加校园招聘、海投简历、笔试面试……这是不少高校学子的日常。无论是否拿到offer，忙碌的生活、焦虑的氛围里，有部分学生被“传销”打了个猝不及防。“传销”并不是一个新鲜词。但如今的传销，披上了各式伪装，变得隐蔽而难以分辨。他们正在四处向年轻人兜售所谓的成功的“捷径”，贩卖快速出人头地的“秘诀”。

关键词：