【導(dǎo)讀】byGeicAlgorithm. Keywords:Harmonics,TractionSystem,GeicAlgorithm. INTRODUCTION. whenitesfromamons

　　

【正文】 面帶來(lái)可觀的效果。 關(guān)鍵詞：諧波 牽引系統(tǒng) 發(fā)生算法 緒論 現(xiàn)代電氣化牽引功率驅(qū)動(dòng)器通過(guò)相位控制晶閘管轉(zhuǎn)換器。在蒸汽機(jī)型和新生機(jī)型的轉(zhuǎn)換空隙間，火車(chē)的轉(zhuǎn)換器單元將產(chǎn)生大量的諧波電流。隨著乘客的增加，大眾化的運(yùn)輸系統(tǒng)需要更頻繁的服務(wù)，也就是更多的列車(chē)將投入服務(wù)。這將使電能質(zhì)量尤其是牽引系統(tǒng)的諧波問(wèn)題變得更 加惡化。為了適應(yīng) 牽引供電系統(tǒng) 不斷增長(zhǎng)的對(duì)諧波功率的要求，電力濾波器和功率因素校正設(shè)備的安裝常常變得非常必要。雖然一些公司推脫自己作為牽引責(zé)任公司的電力供應(yīng)的責(zé)任，但是他們中的許多人還是希望通過(guò)他們自己的努力去解決這些問(wèn)題。晶閘管轉(zhuǎn)化器的諧波電流的相位與負(fù)載，速度以及運(yùn)行模式的驅(qū)動(dòng)密切相關(guān)。一旦列車(chē)在牽引系統(tǒng)的控制下繼續(xù)向前運(yùn)行，該系統(tǒng)配置的電動(dòng)拓?fù)鋭?dòng)力系統(tǒng)將會(huì)發(fā)生變化。變電所的諧波電壓和諧波電流是由與該變電所 各 相電氣連接的機(jī)車(chē)所產(chǎn)生的諧波情況決定的。來(lái)自不同機(jī)車(chē)的相同頻率的諧波分量可能會(huì)相互抵消。雖然每一輛 機(jī)車(chē)都可能會(huì)產(chǎn)生不同的諧波成分，而且是在幅值和相位角兩個(gè)方面都不同。如此人為安排牽引系統(tǒng)以達(dá)到讓更多的諧波彼此抵消，同時(shí)盡量 減 少諧波失真，提高系統(tǒng)的功率因 數(shù) ，和減少諧波電流。一個(gè)開(kāi)始的時(shí)間和速度總則可以動(dòng)態(tài)優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。優(yōu)化解決方案可以集成到列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行控制器以控制列車(chē)的調(diào)度，以及系統(tǒng)中每一輛列車(chē)速度的調(diào)節(jié)上。 動(dòng)車(chē)組交通交路計(jì)劃是動(dòng)車(chē)組日常運(yùn)量日常計(jì)劃，是客運(yùn)專線列車(chē)運(yùn)行計(jì)劃的重要組成部分，針對(duì)該問(wèn)題約束復(fù)雜，刻畫(huà)困難的特點(diǎn)，在此將問(wèn)題歸結(jié)為帶補(bǔ)給的多 人旅行高問(wèn)題的基礎(chǔ)上，針對(duì)列車(chē)運(yùn)行圖已知的情況 建立相應(yīng)的多目標(biāo)整數(shù)規(guī)劃模型，設(shè)計(jì)了基于動(dòng)車(chē)組運(yùn)用數(shù)量最少的接續(xù)網(wǎng)絡(luò)的分層優(yōu)化啟發(fā)式算法進(jìn)行驗(yàn)證，該方法求解最優(yōu)動(dòng)車(chē)組的交路計(jì)劃。電磁型懸浮列車(chē)的懸浮系統(tǒng)為典型非線型系統(tǒng)，經(jīng)常受到外界擾動(dòng)影響而失去穩(wěn)定，在運(yùn)行中將產(chǎn)生一定的諧波電壓和諧波電流。針對(duì)懸浮系統(tǒng)的這種特點(diǎn)，有一種干擾補(bǔ)償?shù)姆蔷€性懸浮控制器：在合理假設(shè)的基礎(chǔ)上，建立 EMS 型懸浮列車(chē)懸 浮系統(tǒng)的非線性數(shù)學(xué)模型；通過(guò)反饋線性化將該非線性模型精確線性化，得到等價(jià)的線性模型。然后，將反饋線性化補(bǔ)償與擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器相結(jié)合的懸浮控制器，利用外部擾動(dòng)觀測(cè)值對(duì)懸浮系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償?？纱蠓忍岣邞腋∠到y(tǒng)的抗干擾能力。該控制器的控制性能明顯優(yōu)于基于反饋線性化方法設(shè)計(jì)的控制，對(duì)干擾具有更強(qiáng)的魯棒性。 發(fā)生算法 (GA)，可作為優(yōu)化工具來(lái)找到最佳的解決問(wèn)題的方法。遺傳算法相比于以前的傳統(tǒng)的基于梯度的優(yōu)化方法具有許多優(yōu)勢(shì)，例如，發(fā)生算法的搜索范圍是從很多的點(diǎn)出發(fā)，而不是一個(gè)單一的點(diǎn) 。遺傳算法使用由目標(biāo)函數(shù)體現(xiàn)的價(jià)值和信息，而不是派生或其他輔助知識(shí)，從而并不需要連續(xù)性的目標(biāo)函數(shù)。 在這項(xiàng)研究中，講述的是一種基于諧波消除的被應(yīng)用于減少變電站諧波電流失真的平均值的方法?？偟膩?lái)說(shuō)發(fā)生算法可適用于系統(tǒng)的優(yōu)化方面。 加強(qiáng)軌道結(jié)構(gòu)是基于諧波消除 改造的主要內(nèi)容之一。目前在提速線路上有多型枕軌道結(jié)構(gòu)，不同的軌道結(jié)構(gòu)具有不同的動(dòng)力特征，在此對(duì)動(dòng)力特征進(jìn)行試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)對(duì)采用落軸和動(dòng)力激振兩種加載方法，測(cè)試軌道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)有輪軌作用力、軌座反力、鋼軌和軌枕震動(dòng)加速度。測(cè)試結(jié)果表明，三型枕質(zhì)量較大，軌道結(jié)構(gòu)的剛度也較新型二型枕的大得多。落軸實(shí)驗(yàn)時(shí)， 三型枕軌道結(jié)構(gòu)的鋼軌、軌枕震動(dòng)加速度都比二型枕的小，且三型枕的震動(dòng)頻率也要低得多，但兩種類型鋼軌軌道結(jié)構(gòu)的輪軌沖擊力相接近?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)表明，三型枕軌道結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為為提高提速線路的穩(wěn)定性和延長(zhǎng)維修養(yǎng)護(hù)周期，在列車(chē)速度大于 160km/h 的線路上宜采用三型軌枕、 60kg/m 鋼軌的軌道結(jié)構(gòu)。 被優(yōu)化了的牽引系統(tǒng)的制度可以集成到現(xiàn)有的牽引控制系統(tǒng)中。 系統(tǒng)的 基本模型和整流器 對(duì)于一個(gè) 大眾化的 運(yùn)輸系統(tǒng)， 為了 提高 供電系統(tǒng)的 能源效率， 得同時(shí)利用再生制動(dòng)與同變阻器制動(dòng) 。 在再生制動(dòng)期間，電能既不是被附近的列車(chē) 所消耗，也不是通過(guò)附近的變電所的轉(zhuǎn)換器返回到電能系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)給定的運(yùn)行列車(chē)，從現(xiàn)在的車(chē)站行駛到較遠(yuǎn)處的車(chē)站，忽略期間的那些臨時(shí)停車(chē)時(shí)間，我們假設(shè)列車(chē)的速度概況可以體現(xiàn)在如下幾個(gè)主要的參數(shù)，比如：起始時(shí)間、行駛時(shí)間、滑行時(shí)間、停車(chē)時(shí)間和急速行駛時(shí)間，可表示為 [xs,xa,xc,xd,r]。 后綴 s 是指開(kāi)始， A 是指 列車(chē)運(yùn)行時(shí)間， C 指滑行 ,D 是指制動(dòng)。 對(duì)于 長(zhǎng)途運(yùn)行，如城際鐵路系統(tǒng)， 啟動(dòng) 與滑行的運(yùn)作模式可能會(huì)重復(fù)一次以上，以 滿足長(zhǎng)途運(yùn)行的要求。 旅客列車(chē)諧波的影響時(shí)時(shí)存在，而鐵路沿線的無(wú)線寬帶覆蓋是實(shí)現(xiàn)旅客列車(chē)因特網(wǎng)應(yīng)用的必要條件，也是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。在此提出榕樹(shù)型拓?fù)?、多條無(wú)線連、節(jié)點(diǎn)失效危險(xiǎn)度、破壞因子等概念。設(shè)計(jì)榕樹(shù)型拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)最小生成樹(shù)算法，在此基礎(chǔ)上，探討榕樹(shù)型拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)健壯性；然后基于榕樹(shù)型拓?fù)湓O(shè)計(jì)一種多出口總線的鐵路無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和多模節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了微蜂窩部署方案和混合頻道復(fù)用方案，并就其傳輸延遲和傳輸寬帶進(jìn)行探討和分析；最后基于本文提出的方法，對(duì)一段 300km 長(zhǎng)的鐵路線進(jìn)行實(shí)力部署規(guī)劃。理論分析和實(shí)例部署規(guī)劃表明，榕樹(shù)型拓?fù)渚哂休^低的傳輸延遲、較高的傳輸寬帶和較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)健壯性，符合鐵路無(wú)線寬帶覆蓋的 要求。另外，榕樹(shù)型拓?fù)渲灰笤阼F路沿線部署若干個(gè)有線網(wǎng)絡(luò)出口，且結(jié)構(gòu)調(diào)整靈活，具有很好的可實(shí)施性。 電氣化也是電力傳輸?shù)挠行Х绞?，特別是在最繁忙和最繁忙的航線上，任何額外的容量（通過(guò)更長(zhǎng)的列車(chē)或更頻繁的服務(wù)）將需要額外較少的能量當(dāng)它來(lái)自一個(gè)共同的來(lái)源，而不是來(lái)自于 每列車(chē)。 電力機(jī)車(chē)可以提供高達(dá) 倍，相當(dāng)于一個(gè)柴油的牽引功率輸出。 隨著電力牽引它也可以通過(guò)進(jìn)一步增加再生制動(dòng)，這意味著一個(gè)速度放慢，列車(chē)可利用電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的回收作其他電動(dòng)列車(chē)系統(tǒng)能源使用效率回來(lái)。當(dāng)在上坡時(shí)，電力牽引時(shí)的性能明顯提高，再加上使用再 生制動(dòng)的可能性，以有效地維護(hù)時(shí)的安全成本下降。 列車(chē)的位置信息是列車(chē)控制系統(tǒng)的重要的基礎(chǔ)信息，基于衛(wèi)星導(dǎo)航（ GNSS）的列車(chē)定位是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)，軌道占用識(shí)別是實(shí)時(shí)確定列車(chē)所在的股道及具體位置，對(duì)諧波電流也能全權(quán)控制。基于 GNSS 的軌道占用識(shí)別的原理，分析 GNSS 技術(shù)應(yīng)用于軌道占用識(shí)別的可行性以及應(yīng)用中的念點(diǎn)，包括 GNSS 用于軌道占用識(shí)別的精度及完好性問(wèn)題，以及初始定位時(shí)的軌道識(shí)別問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)外已有的一些基于 GNSS 的軌道占用識(shí)別方法，包括檢測(cè)道岔、狀態(tài)輔助應(yīng)答器、檢測(cè)航向角、地圖匹配、詳細(xì)分析其原理，功 能以及優(yōu)缺點(diǎn)，認(rèn)為采用隱馬爾科夫模型進(jìn)行定位不需要其它輔助手段，并可以有效地解決初始化定位問(wèn)題，是一種較好的方法，需要進(jìn)一步研究并進(jìn)行實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證。 然而，對(duì)于一個(gè)城市軌道交通系統(tǒng)，站 與站 之間的距離不是很長(zhǎng)，通常只有一個(gè)啟動(dòng) 與滑行發(fā)生 在 一個(gè) 城際 運(yùn)行 當(dāng)中 。 變電所的諧波電流是與該變電所各相電氣連接的所有機(jī)車(chē)的個(gè)別元件產(chǎn)生的諧波電流的總和。如果各種諧波不具有相同的相位角，那么將會(huì)在他們產(chǎn)生的諧波之間彼此抵消掉一些諧波分量。安排牽引系統(tǒng)的運(yùn)行模式以盡量減少諧波失真成為可能，同時(shí)改善功率因數(shù)，降低變電站的諧波電流。