欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2019109845097
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种地铁车辆段杂散电流分布的获取方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:获取车辆段牵引回流结构的分布情况,记录车辆段牵引回流的相关电气参数,并且监测获取待求解牵引工况;

步骤2:建立车辆段回流电路的电导关系模型;

步骤3:建立电流注入关系模型;赋值后计算得到大地电位分布矩阵;

步骤4:根据数值梯度计算函数运算处理大地电位分布矩阵,计算地铁车辆段杂散电流分布。

2.根据权利要求1所述的一种地铁车辆段杂散电流分布的获取方法,其特征在于,所述步骤1过程如下:S11:将车辆段视为矩形平面区域,等分为M行N列个正方形子区域Q(m,n),m,n为正方形子区域的行号和列号;获得正方形子区域的边长为L;

S12:以钢轨分布矩阵B表示回流钢轨的分布情况;记录回流电缆的分布情况和牵引所负极接地点所在正方形子区域;

S13:根据每公里大地电阻R1、每公里钢轨电阻R2、每公里钢轨对地过渡电阻R3,牵引所负极接地导体的电阻R0,获取钢轨单元电导G=1/(R2*L)、大地单元电导D=1/(R1*L)和过渡单元电导GD=L/R3;

S14:监测获取待求解牵引工况。

3.根据权利要求2所述的一种地铁车辆段杂散电流分布的获取方法,其特征在于,所述步骤2过程如下:S21:根据钢轨矩阵B获取M行N-1列的横向钢轨单元分布矩阵BX和M-1行N列的纵向钢轨单元分布矩阵BY;

S22:计算横向钢轨单元电导矩阵GX=G·BX,纵向钢轨单元电导矩阵GY=G·BY,过渡单元电导矩阵GG=GD·B;

S23:以2×M×N行,2×M×N列的节点电导矩阵A描述车辆段回流电路的电导关系模型,并对其进行赋值。

4.根据权利要求3所述的一种地铁车辆段杂散电流分布的获取方法,其特征在于,所述步骤3中电流注入关系模型,以2×M×N行,1列的电流矩阵T描述。

5.根据权利要求4所述的一种地铁车辆段杂散电流分布的获取方法,其特征在于,所述步骤S23中赋值过程如下:BX(g,h)=B(g,h)&B(g,h+1)BY(u,v)=B(u,v)&B(u+1,v)其中,g,h为横向钢轨单元分布矩阵BX中横向钢轨单元的行号和列号,g=1,2,3,…,M;

h=1,2,3,…,N-1;u,v为纵向钢轨单元分布矩阵BY中纵向钢轨单元的行号和列号,u=1,2,

3,…,M-1;v=1,2,3,…,N;&为与运算符号;

将节点电导矩阵A初始化为零矩阵;

赋值钢轨单元的互导,即:

A(M×N+(g-1)×N+h+1,M×N+(g-1)×N+h)=-GX(g,h)A(M×N+u×N+v,M×N+(u-1)×N+v)=-GY(u,v);

赋值大地单元的互导,即:

A((g-1)×N+h+1,(g-1)×N+h)=-DA(u×N+v,(u-1)×N+v)=-D赋值过渡单元的互导,即:

A(M×N+(m-1)×N+n,(m-1)×N+n)=-GG(m,n)赋值电缆的互导,即:

A(M×N+(ai-1×N+bi,(ci-1)×N+di)=-GCiGCi为第i根回流电缆的电导,第i根回流电缆两端的正方形子区域为Q(ai,bi)和Q(ci,di),ai、bi分别为回流电缆首端所在正方形子区域的行号和列号,ci和di分别为回流电缆末端所在正方形区域的行号和列号;

赋值牵引所负极接地导体的互导,即:

A(M×N+(m0-1)×N+n0,(m0-1)×N+n0)=-R0m0、n0分别为牵引所负极接地点所在的正方形子区域的行号和列号;

补充节点电导矩阵A中关于对角线对称的互导元素,即令节点电导矩阵A与其转置矩阵AT相加作为节点电导矩阵A的新值,即:A=A+AT

赋值节点电导矩阵A中对角线元素以补充节点自导,节点电导矩阵A的对角线元素等于该行元素之和的相反数,即:A(j,j)=-(A(j,1)+A(j,2)+A(j,3)+…+A(j,2×M×N)),j=1,2,3,…,2×M×N。

6.根据权利要求5所述的一种地铁车辆段杂散电流分布的获取方法,其特征在于,所述步骤3中的赋值过程如下:将电流矩阵T初始化为零矩阵;

将第k辆列车的牵引电流Ik赋值给电流矩阵T的对应元素,即:T(M×N+(ek-1)×N+fk,1)=-Ikek,fk分别为第k辆列车中部所处的正方形子区域的行号和列号;

牵引所负极区域的汲出电流等于车辆段中所有列车的注入电流之和,即:T(M×N+(m0-1)×N+n0,1)=∑Ik。

7.根据权利要求6所述的一种地铁车辆段杂散电流分布的获取方法,其特征在于,所述步骤3大地电位分布矩阵的计算方法如下:获取2×M×N行1列的节点电位矩阵U=A-1·(-T),所得节点电位矩阵U的前M×N个元素是正方形子区域的大地电位;按照正方形子区域的划分行列结构,提取节点电位矩阵U的前M×N个元素,以行号从小到大且每N个为一行,组成M行N列的大地电位分布矩阵E。

8.根据权利要求7所述的一种地铁车辆段杂散电流分布的获取方法,其特征在于,所述步骤4中根据数值梯度计算函数计算大地电位分布矩阵,计算地铁车辆段杂散电流分布的过程如下:使用Matlab数值梯度计算函数,处理获得大地电位的横向数值梯度矩阵EX和纵向数值梯度矩阵EY,即:(EX,EY)=gradient(E)

式中:gradient为Matlab矩阵数值梯度计算函数;

杂散电流分布矩阵IS为:

其中,m=1,2,3,…,M;n=1,2,3,…,N。