項(xiàng)目名稱高速鐵路供電系統(tǒng)振蕩機(jī)理與抑制技術(shù)

1、項(xiàng)目名稱：高速鐵路供電系統(tǒng)振蕩機(jī)理與抑制技術(shù)推薦單位：西南交通大學(xué)項(xiàng)目簡(jiǎn)介：隨著大量新型高速機(jī)車投運(yùn)，機(jī)車與供電系統(tǒng)（車網(wǎng)）間的功率交換頻繁、耦合加劇，極易造成車網(wǎng)系統(tǒng)的電氣/控制參數(shù)失配，引起供電系統(tǒng)頻繁發(fā)生低頻振蕩、諧波諧振以及高次諧波放大等寬頻帶振蕩問(wèn)題。導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)、設(shè)備燒損/爆裂、機(jī)車降弓閉鎖，致使客、貨車晚點(diǎn)甚至停運(yùn)，擾亂運(yùn)輸秩序。項(xiàng)目組依托國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、鐵道部科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。歷盡十年，從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試到試驗(yàn)驗(yàn)證，從理論分析到技術(shù)裝備，在高鐵供電系統(tǒng)寬頻帶建模、振蕩機(jī)理及識(shí)別方法與抑制技術(shù)等方面取得重要突破和系統(tǒng)性成果，并實(shí)現(xiàn)了推廣應(yīng)用，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括：（1）建立了動(dòng)態(tài)運(yùn)行下高

2、速機(jī)車牽引傳動(dòng)系統(tǒng)與牽引供電網(wǎng)的寬頻帶耦合模型，揭示了高鐵供電系統(tǒng)寬頻帶耦合振蕩機(jī)理；（2）提出了高鐵供電系統(tǒng)寬頻帶振蕩判定條件與快速識(shí)別方法，研發(fā)了分析評(píng)估軟件；（3）發(fā)明了高鐵供電系統(tǒng)寬頻帶振蕩抑制技術(shù)，研發(fā)了系列技術(shù)裝備。項(xiàng)目共發(fā)表SCI論文33篇（ESI熱點(diǎn)1論文1篇、IEEE 連載4篇、IEEE Trans. 25篇），EI論文45篇，授權(quán)發(fā)明專利19項(xiàng)，軟件著作權(quán)6項(xiàng)。主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)：本項(xiàng)目主要由西南交通大學(xué)、北京交通大學(xué)、中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司、中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司以及朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司合作完成。西南交通大學(xué)作為該項(xiàng)目的第一完成單位，主持該項(xiàng)目中的

3、高鐵供電系統(tǒng)振蕩機(jī)理、振蕩識(shí)別、振蕩抑制方面的基礎(chǔ)理論研究、軟件開(kāi)發(fā)、裝備研制等工作，同時(shí)作為牽頭單位，負(fù)責(zé)所有單位的分工協(xié)作。北京交通大學(xué)為該項(xiàng)目的第二完成單位，主要開(kāi)展了大量鐵路電能質(zhì)量相關(guān)測(cè)試工作，獲取了獲得了基本涵蓋我國(guó)主型電力機(jī)車和動(dòng)車組的諧波頻譜特性以及低頻振蕩發(fā)生的現(xiàn)場(chǎng)條件，研制了牽引供電網(wǎng)側(cè)諧振抑制裝裝置；推廣應(yīng)用至京哈、京津線等高鐵線路。中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司作為該項(xiàng)目第三完成單位，研制了大功率有源濾波器和高頻濾波器聯(lián)合諧波治理裝置、兼具無(wú)功補(bǔ)償和諧波抑制的SVG裝置。中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司作為本項(xiàng)目的第四完成單位，與西南交通大學(xué)合作，對(duì)徐州北牽引變電所低頻振蕩現(xiàn)

4、象進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試并參與研究了低頻振蕩發(fā)生機(jī)理、影響因素；設(shè)計(jì)并制造了低短路阻抗?fàn)恳儔浩?，并?yīng)用。朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司作為該項(xiàng)目的第五完成單位，與西南交通大學(xué)合作，共同開(kāi)展了低頻振蕩、諧波諧振發(fā)生機(jī)理的研究，揭示了重載鐵路中諧波電流的傳輸規(guī)律和機(jī)車的阻尼特性。推廣應(yīng)用情況：軟件應(yīng)用于多個(gè)鐵道設(shè)計(jì)院，實(shí)現(xiàn)我國(guó)高鐵供電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)；技術(shù)裝備應(yīng)用于上海、北京、成都等鐵路局多條高鐵應(yīng)用，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著，保障了我國(guó)大規(guī)模高速鐵路供電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行。主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)證目錄：知識(shí)產(chǎn)權(quán)類別知識(shí)產(chǎn)權(quán)具體名稱授權(quán)號(hào)權(quán)利人發(fā)明人發(fā)明專利有效狀態(tài)授權(quán)發(fā)明專利基于模態(tài)頻率敏感度的諧振頻率迭代轉(zhuǎn)移的自適應(yīng)

5、濾波方法ZL201310389953.7西南交通大學(xué)何正友；胡海濤；張揚(yáng)帆；林圣專利權(quán)轉(zhuǎn)移授權(quán)發(fā)明專利一種電力系統(tǒng)低頻振蕩在線分析及預(yù)警方法CN201310166922.5西南交通大學(xué)何正友；賈勇；林圣；楊健維；廖凱專利權(quán)有效授權(quán)發(fā)明專利等效機(jī)車-牽引網(wǎng)耦合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及其試驗(yàn)方法ZL201710002508.9西南交通大學(xué)胡海濤；陶海東；楊孝偉；朱曉娟；周毅；何正友專利權(quán)有效授權(quán)發(fā)明專利一種牽引供電系統(tǒng)低頻網(wǎng)壓波動(dòng)檢測(cè)及保護(hù)方法ZL201710539206.5西南交通大學(xué)胡海濤；周毅；何正友；陶海東專利權(quán)有效授權(quán)發(fā)明專利電氣化鐵道機(jī)車阻抗測(cè)試裝置及方法ZL201610184720.7西南交通大學(xué)

6、胡海濤；陶海東；姜曉鋒；朱曉娟專利權(quán)有效授權(quán)發(fā)明專利牽引網(wǎng)高次諧波諧振及暫態(tài)過(guò)電壓抑制裝置ZL200710120620.9北京交通大學(xué)吳命利；黃足平；楊少兵；楚振宇；劉明光專利權(quán)轉(zhuǎn)移授權(quán)發(fā)明專利一種電氣化鐵路牽引供電網(wǎng)電能質(zhì)量綜合治理裝置CN201310353901.4南車株洲電力機(jī)車研究所有限公司馮江華；張志學(xué)；何多昌；黃超；尚敬；沈輝；張定華；倪大成專利權(quán)有效授權(quán)發(fā)明專利一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的方法及系統(tǒng)ZL201610946198.1中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司張杰；何多昌；梅文慶；張志學(xué)；張宇；徐立恩；應(yīng)婷；陳柳松；譚娟專利權(quán)有效軟件著作權(quán)高速鐵路車網(wǎng)系統(tǒng)耦合振蕩與諧振分析軟件V1.0

7、2019SR0327250西南交通大學(xué)何正友；胡海濤；陶海東；李朝陽(yáng)專利權(quán)有效軟件著作權(quán)基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的電能質(zhì)量分析軟件V1.02017SR708945西南交通大學(xué)胡海濤；王科；何正友；陳俊宇專利權(quán)有效主要完成人情況表：排名姓名職稱/職務(wù)工作單位對(duì)成果創(chuàng)造性貢獻(xiàn)1何正友教授/副院長(zhǎng)西南交通大學(xué)組織管理，耦合建模、寬頻帶振蕩機(jī)理研究2胡海濤教授西南交通大學(xué)諧波諧振模態(tài)分析、識(shí)別，樞紐所諧波諧振評(píng)估，低頻振蕩抑制技術(shù)3吳命利教授/院長(zhǎng)北京交通大學(xué)阻抗測(cè)量、牽引網(wǎng)多端口鏈?zhǔn)诫娐方?張志學(xué)教授級(jí)高級(jí)工程師中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司諧波電流產(chǎn)生機(jī)理與傳輸特性研究、控制策略優(yōu)化設(shè)計(jì)5楊少兵副教授北京交通大學(xué)低頻振蕩與諧波放大判定與模式識(shí)別研究6高仕斌教授西南交通大學(xué)寬頻帶振蕩抑制技術(shù)研究7趙朝蓬提待高工/副處長(zhǎng)中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司低頻振蕩研究，低短路阻抗?fàn)恳儔浩髟O(shè)計(jì)8李喆高級(jí)工程師朔黃鐵路發(fā)展責(zé)任有限公司牽引供電網(wǎng)無(wú)源/有源諧波治理技術(shù)研究9宋可薦講師北京交通大學(xué)牽引網(wǎng)高次諧波諧振及暫態(tài)過(guò)電壓抑制裝置開(kāi)發(fā)10廖凱副教授西南交通大學(xué)車網(wǎng)耦合振蕩與諧振分析軟件設(shè)計(jì)與研發(fā)11劉華東高級(jí)工程師中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司有源濾波器與高通濾波器聯(lián)