地铁电力系统飞轮组储能系统研究

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作者 欧志新 《湖南城市学院学报(自然科学版)》 2025年第2期67-73,共7页

储能技术是目前构建新能源产业格局的关键技术之一。首先,总结了传统储能系统的技术特点和不足,提出了一种新型飞轮组储能系统(FESS),并分析了其结构特点和工作模式;然后,建立了飞轮组储能系统的理论分析模型;最后,以地铁列车再生能量... 储能技术是目前构建新能源产业格局的关键技术之一。首先,总结了传统储能系统的技术特点和不足,提出了一种新型飞轮组储能系统(FESS),并分析了其结构特点和工作模式;然后,建立了飞轮组储能系统的理论分析模型;最后,以地铁列车再生能量回收为案例,采用试验和MATLAB仿真分析,将其和传统的蓄电池组储能、电容器组储能系统进行了比较。研究结果表明:飞轮组储能系统在储能密度和峰值功率输入输出﹑充放电稳定性、响应时间﹑供电网波动等技术指标上较传统储能系统均有较大提升,且列车停车时耗电量减少,启动时牵引波动率明显下降。 展开更多

关键词 电力系统 飞轮组储能系统 永磁同步电机 蓄电池组 电容器

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MPC灰色理论算法在同步预测控制器设计中的应用

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作者 欧志新 李继侠 邓春兰 《安徽师范大学学报（自然科学版）》 2024年第5期414-421,共8页

随着人工智能算法和预测模型的发展与优化,对复杂交叉耦合的环境和对象,数学模型建立困难或测试手段精度不高的场景,难以保证有效的控制方案运行和算法应用。首先,在分析干扰模型和同步控制预测原理基础上,引入MPC(模型预测控制)灰色理... 随着人工智能算法和预测模型的发展与优化,对复杂交叉耦合的环境和对象,数学模型建立困难或测试手段精度不高的场景,难以保证有效的控制方案运行和算法应用。首先,在分析干扰模型和同步控制预测原理基础上,引入MPC(模型预测控制)灰色理论算法的经验值理论,灰色预测算法的原理是约束集均方值最优解。其次,将多变的输入参数整合成若干段的模型匹配的数学模型,其控制系统的时间轴能够以离散时序建立完整的时间模型。利于分析和解决无法用传统数字精确描述的复杂模型或系统问题,尤其是信息获取不完备或者失真的参数信息。最后,分析工业控制模型多为纯滞后的二阶惯性环节的时延控制对象,通过三组建模和仿真实验,得出基于MPC灰色理论算法设计同步预测控制器具有较好的优势,属于一种多值混合动态算法。在误差调节和波动抑制具有良好的同步效果。 展开更多

关键词 误差补偿 波动抑制 同步控制器 预测控制 MPC灰色理论算法

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飞轮储能技术在断路器动态特性检测中的应用

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作者 欧志新 邓春兰 《湖州师范学院学报》 2024年第8期47-56,共10页

在地铁列车断路器动态特性检测中,引入飞轮储能系统能够有效回收列车再生制动能量,稳定断路器开关动作电压,但单飞轮储能系统容量较小,难以满足列车再生制动能量利用需求,飞轮储能阵列(FESA)是解决这一问题的有效手段.首先,分析飞轮储... 在地铁列车断路器动态特性检测中,引入飞轮储能系统能够有效回收列车再生制动能量,稳定断路器开关动作电压,但单飞轮储能系统容量较小,难以满足列车再生制动能量利用需求,飞轮储能阵列(FESA)是解决这一问题的有效手段.首先,分析飞轮储能系统的数学模型和运行特性;然后,考虑稳压节能及弱磁需求,给出基于多电压阈值的单飞轮储能系统控制策略,并在此基础上针对飞轮阵列均速控制和工作模式管理等核心问题,提出基于转差修正控制和基于“电压-转速-电流”三闭环控制的两种飞轮储能阵列控制策略;最后,通过仿真和实验验证飞轮储能阵列控制策略的可行性. 展开更多

关键词 断路器特性检测 飞轮储能阵列 永磁同步电机 飞轮均速控制 储能工作模式

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仿人MPC算法在步进电机储能与建模中的研究

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作者 欧志新 李继侠 邓春兰 《重庆科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第5期65-71,98,共8页

步进电机在电能存储和补偿过程中存在建模精确度低、输入采样量失真、模型结构多变和负荷输出失配等问题,从而导致电能存储和补偿无法达到预期设计标准。为此,将仿人MPC算法引入步进电机的数学建模过程中。首先,分析电能从输入采样到输... 步进电机在电能存储和补偿过程中存在建模精确度低、输入采样量失真、模型结构多变和负荷输出失配等问题,从而导致电能存储和补偿无法达到预期设计标准。为此,将仿人MPC算法引入步进电机的数学建模过程中。首先,分析电能从输入采样到输出反馈的数学模型构建过程,以及步进电机存储与建模的工作原理;其次,针对模型失配和参数动态变化对步进电机产生的影响,利用仿人预测控制策略有效地解决了步进电机电能存储和补偿的精度问题。仿真实验结果表明,控制结果在模型匹配时性能良好,在模型失配时依然能满意运行,使储能与建模幅度和误差精度都能达到要求。 展开更多

关键词 MPC算法 仿人预测控制 步进电机储能 电能损耗与补偿 建模仿真

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城市轨道交通列车再生制动能量存储和电流回收技术

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作者 欧志新 邓春兰 《惠州学院学报》 2024年第6期42-47,共6页

由于轨道交通站与站区间距离较近,列车启动,停止操作频繁,会产生大量的再生制动能量。研究电流回收的目的是为保持供电质量稳定和调节接触网压的波动。采用可逆变结构的飞轮储能技术,能对列车运行中散失的电流进行回收和抑制,有效保障... 由于轨道交通站与站区间距离较近,列车启动,停止操作频繁,会产生大量的再生制动能量。研究电流回收的目的是为保持供电质量稳定和调节接触网压的波动。采用可逆变结构的飞轮储能技术,能对列车运行中散失的电流进行回收和抑制,有效保障电流传输的稳定和列车运行安全问题。首先,对列车再生制动的工作原理及回流特点进行分析。其次,讨论电流造成钢轨电位升高和杂散电流的危害进行阐述,提出解决和回收电流的技术机理。最后,通过实验总结比较列车运行中的再生制动能量回收和预防电流散失的技术路线和结果。 展开更多

关键词 牵引变电所 再生制动能量 储能技术 杂散电流 钢轨回流

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基于DMC策略的高速铁路受电弓系统机械振动研究

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作者 彭骏 欧志新 邓春兰 《兰州文理学院学报（自然科学版）》 2024年第4期64-68,119,共6页

高速铁路受电弓系统要求电力机车在运行时保证弓网接触的稳定和安全,特点是弓网电流传输平稳,参数实时监测存储,弓网机械振动误差小和运行曲线调节速度快.本文首先分析了高速受电弓系统运行参数的设计指标和曲线特点,提出弓网机械振动... 高速铁路受电弓系统要求电力机车在运行时保证弓网接触的稳定和安全,特点是弓网电流传输平稳,参数实时监测存储,弓网机械振动误差小和运行曲线调节速度快.本文首先分析了高速受电弓系统运行参数的设计指标和曲线特点,提出弓网机械振动的结构;其次,分析了弓网机械振动的原理和DMC参数预测模型,建立基于开环预估控制算法流程图.DMC作为一种类聚优化曲线的开环控制,其主要工作原理是运用受电弓系统动态的参数指标为参考输入,以弓网机械振动在线检测和曲线调整为主的优化策略.通过算法与系统性能之间的定量关系,在应用中对设计参数进行调试.实验结果表明,基于DMC开环控制方法优于GPC闭环反馈控制效果,且具有最优解. 展开更多

关键词 受电弓系统 DMC策略 机械振动 实验传感电路 GPC模型

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多值逻辑混合动态系统的Matlab仿真研究 被引量：2

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作者 欧志新 齐金平 张伟 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第6期1286-1289,共4页

模拟人的思维逻辑,分析人的思维在控制中的特点,同时融合基于泛布尔代数的逻辑控制器和基于模型的预测控制器的特点,提出一种多值逻辑混合动态系统,仿人逻辑预测控制器(HLPC)。Matlab仿真表明,该控制器在模型匹配时性能良好,在模型失配... 模拟人的思维逻辑,分析人的思维在控制中的特点,同时融合基于泛布尔代数的逻辑控制器和基于模型的预测控制器的特点,提出一种多值逻辑混合动态系统,仿人逻辑预测控制器(HLPC)。Matlab仿真表明,该控制器在模型匹配时性能良好,在模型失配时依然能满意运行,表现出响应快、鲁棒性强、超调量小的特点。该控制器结构简单、数学概念和物理背景清晰,可应用于工业控制领域。 展开更多

关键词 仿人 预测控制 泛布尔代数 逻辑控制 仿真

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基于上位机KingView的牵引供电系统监控平台演示研究 被引量：4

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作者 欧志新 刘延凯 《电气自动化》 2017年第4期111-114,共4页

"牵引供电系统"作为中枢环节对机车运行安全非常重要,建立牵引供电监控系统演示仿真平台,可以模拟、演示设备操作和电路特性,上位机采用KingView组态软件,下位机利用C语言采集数据,分析计算负荷运行数据和仿真能量损耗情况,... "牵引供电系统"作为中枢环节对机车运行安全非常重要,建立牵引供电监控系统演示仿真平台,可以模拟、演示设备操作和电路特性,上位机采用KingView组态软件,下位机利用C语言采集数据,分析计算负荷运行数据和仿真能量损耗情况,并建立数据和查询报表、遥控事故分析等演示操作系统,对于理论创新并进一步将其实践化具有重要意义。 展开更多

关键词 KINGVIEW组态软件 C语言 牵引变电所 电能补偿装置 MATLAB仿真

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一种改进后测量行程的断路器脱扣装置电路 被引量：3

9

作者 欧志新 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第3期29-34,共6页

通过在断路器电磁脱扣机构中增加IGBT晶体管模块来改进控制与信号反馈电路,确保断路器分合闸操作时开关行程在既定时间内熄灭电弧和信号快速响应。针对电机储能和二极管为保护模块,出现过电流反向击穿线圈和过电压烧毁电机储能为安全前... 通过在断路器电磁脱扣机构中增加IGBT晶体管模块来改进控制与信号反馈电路,确保断路器分合闸操作时开关行程在既定时间内熄灭电弧和信号快速响应。针对电机储能和二极管为保护模块,出现过电流反向击穿线圈和过电压烧毁电机储能为安全前提,利用控制与信号回路中电容吸收与释放能量的特性,实验表明脱扣装置对于快速分合闸动作的断路器,电磁线圈和电机都会被IGBT晶体管模块控制与保护,断路器控制与信号反馈电路中具备电流防护和抑制信号滤波的功能。 展开更多

关键词 真空断路器 信号反馈 过电流检测 电机储能与保护 电磁脱扣器

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接触网电气闪络与故障检测数据库案例的研究 被引量：2

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作者 欧志新 《测控技术》 CSCD 2018年第10期107-110,共4页

接触网电气闪络现象发生在供电输出端,电力机车与受电弓脱离或剐蹭,造成铁道沿线设备跳闸和线路运营中断。通过接触网暂态电流过程分析,采集故障瞬态点通道数据,仿真模型针对接触网运行中如雷击、风雨、电压闪变和噪声干扰滤波具有预防... 接触网电气闪络现象发生在供电输出端,电力机车与受电弓脱离或剐蹭,造成铁道沿线设备跳闸和线路运营中断。通过接触网暂态电流过程分析,采集故障瞬态点通道数据,仿真模型针对接触网运行中如雷击、风雨、电压闪变和噪声干扰滤波具有预防作用。在综合分析接触网供电故障特点的基础上,建立数据库实时检测查询系统和案例分析库,通过参数对比与归类,能够迅速准确地分辨故障前后发生的问题,最大程度减小电气故障对接触网的影响,保证供电系统安全可靠地运行。 展开更多

关键词 接触网 电气闪络 数据库实时监控 故障检测 MATLAB仿真

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基于工控组态与STC单片机数据通信过程控制的设计 被引量：4

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作者 欧志新 《电子设计工程》 2019年第7期88-93,共6页

组态软件具有灵活操作监控和实时采集数据等特点,STC单片机信号稳定具有数据处理与电路设计开发,程序编译与处理终端通信等优点被广泛采用。本文以流水灯控制为案例,利用Matlab通信接口与数据采集处理运算功能,设计监控流水灯界面和下... 组态软件具有灵活操作监控和实时采集数据等特点,STC单片机信号稳定具有数据处理与电路设计开发,程序编译与处理终端通信等优点被广泛采用。本文以流水灯控制为案例,利用Matlab通信接口与数据采集处理运算功能,设计监控流水灯界面和下位机采集实时数据传输在上位机中监测。测试过程控制在组态软件和单片机设计中通信功能的强大与快速处理数据运算的能力。 展开更多

关键词 工控组态 STC系单片机 流水灯控制 Matlab接口与仿真

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基于LDP运算路径规划的智能电网储能与分配决策研究 被引量：2

12

作者 欧志新 李继侠 邓春兰 《衡阳师范学院学报》 2023年第6期49-56,共8页

本文基于LDP(LogicDynamicProgramming,逻辑动态规划)运算路径为载体的智能电网决策与调度运维系统,从而为有效地决策电网电能总需求供应和分配提供支持。首先,面对电能存储和分布模式的智能化、数字化应用,研究动态电能分流存储和分配... 本文基于LDP(LogicDynamicProgramming,逻辑动态规划)运算路径为载体的智能电网决策与调度运维系统,从而为有效地决策电网电能总需求供应和分配提供支持。首先,面对电能存储和分布模式的智能化、数字化应用,研究动态电能分流存储和分配机制的模型与算法。其次,逻辑控制规则能有效调节误差和波动现象,泛布尔运算原理将误差与误差率扩展至九点分区施加控制力,对智能决策和电能储存在稳定性和鲁棒性平衡方面具有融合效果。最后,通过自适应学习选取和神经网络为对象的路径比较,得出基于LDP运算的逻辑控制在变电站设备正常运维和故障智能诊断、精准分配决策与调控、数据采样分析等方面具有最优动态规划路径解。 展开更多

关键词 智能电网路径决策 电能存储分配 相平面分区 泛布尔运算 逻辑控制规则

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KingView组态在变电所液压能量存储中的应用 被引量：3

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作者 欧志新 《计算技术与自动化》 2018年第1期35-39,共5页

利用KingView组态可视化设计界面功能与Matlab计算仿真功能来实现变电所液压操动机构能量储存的实现过程。应用组态中动态数据交换(DDE,Dynamic Data Exchange)技术,实现与Matlab的通信,将其控制原理应用到能量存储实现过程控制中。既... 利用KingView组态可视化设计界面功能与Matlab计算仿真功能来实现变电所液压操动机构能量储存的实现过程。应用组态中动态数据交换(DDE,Dynamic Data Exchange)技术,实现与Matlab的通信,将其控制原理应用到能量存储实现过程控制中。既可以完成数据采集与控制系统界面的设计,也可以修正复杂的算法控制精度。用户可以方便的操作和监控控制效果,并进一步完善和检测设计的正确性和互动性。 展开更多

关键词 KingView组态 液压传动机构 DDE技术 能量存储 Matlab控制

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变电所非对称电压畸变的自适应数据融合研究 被引量：3

14

作者 欧志新 《电气工程学报》 2017年第12期26-32,共7页

由于电力机车负载具有非线性的特点,造成牵引变电所电压畸变率高、谐波高。牵引负荷从电网吸收基波电流的同时,也不断向电网注入大量的谐波电流,产生电压畸变威胁供电安全。本文通过建立牵引变电所三相模型,采集不同实验数据,结合Matla... 由于电力机车负载具有非线性的特点,造成牵引变电所电压畸变率高、谐波高。牵引负荷从电网吸收基波电流的同时,也不断向电网注入大量的谐波电流,产生电压畸变威胁供电安全。本文通过建立牵引变电所三相模型,采集不同实验数据,结合Matlab仿真研究V/v型接线牵引变压器在电力系统中引起的电压畸变率,利用自适应控制融合算法修正参数的规律,合理控制原始参数模型和状态。仿真结果表明自适应控制能避免局部电网电压畸变率高、电压闪变和谐波电流超标,在提高电能质量和电网安全性方面效果明显。 展开更多

关键词 牵引变电所 自适应控制 数据融合 V/v型接线模型 MATLAB仿真

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高速铁路接触网白噪声检测和T-R短路钢轨电位调节 被引量：1

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作者 欧志新 李继侠 邓春兰 《安阳工学院学报》 2023年第6期34-39,共6页

高速铁路T-R(机车-钢轨)具备运行速度快、电流传输稳定、弓网接触性能安全等特点。动态检测需要使用大量的传感技术设备和参数采样装置。通常先进行静态检测和调节,使技术参数达到设计标准,白噪声是一种影响T-R短路电位参数测量精确度... 高速铁路T-R(机车-钢轨)具备运行速度快、电流传输稳定、弓网接触性能安全等特点。动态检测需要使用大量的传感技术设备和参数采样装置。通常先进行静态检测和调节,使技术参数达到设计标准,白噪声是一种影响T-R短路电位参数测量精确度的滤波信号,会产生超量的误差波动和电流干扰,造成电流短路使系统电位差增大。首先,对T-R参数的测量方法和白噪声的特点进行分析;其次,运用自适应调节算法策略,抑制钢轨短路电位差上升和消除白噪声带来的误差和干扰,确保机车与弓网电流传输的安全稳定。最后,通过实验和理论仿真,证明接地电阻可减小误差和抑制干扰波动,在约束和限制钢轨短路电流的电位分散等方面具有良好的抑制效果。 展开更多

关键词 接触网T-R短路 白噪声误差 自适应调节 T-R电位抑制 泄露电阻

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基于产教融合的创新课程和“1+X”证书考核应用研究 被引量：1

16

作者 欧志新 李继侠 邓春兰 《铜陵职业技术学院学报》 2023年第2期14-18,38,共6页

基于产教融合的课程设计是职业教育高质量发展的重要组成,需要专业体系协同学习效果考核、课程内容与教学模式三位一体建设。以“1+X”证书职业岗位导向为基础,依托企业岗位需求和工作内容相互结合的作用,研究以课程“1+X”证书职业岗... 基于产教融合的课程设计是职业教育高质量发展的重要组成,需要专业体系协同学习效果考核、课程内容与教学模式三位一体建设。以“1+X”证书职业岗位导向为基础,依托企业岗位需求和工作内容相互结合的作用,研究以课程“1+X”证书职业岗位为导向的校企合作标准,探索建立符合职业技能特点的可实行和可操作的课程体系,合理的课程考核评分细则,更好适应理论和“1+X”证书职业岗位教学。通过专业化和职业化技能竞赛融合课程内容教学方式转变,提升教师教学研究能力,使教师更加适应工作场景和探索岗位技能内容,提升教学能力高标准高水平的要求。 展开更多

关键词 产教融合 课程标准 职业技能 教学模式设计 “1+X”考核内容

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智能电网无功补偿分级投切的仿真研究 被引量：1

17

作者 欧志新 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2022年第1期89-93,114,共6页

随着用电线路损耗和电能波动等现象的发生,对用电传输环节进行无功补偿成为一种减少电能损耗的常见方式。而传统的电能补偿需要人工计算和手动干预,增加了误差和操作的复杂度。针对以上问题,提出一种基于补偿电路晶体管式的分级投切自... 随着用电线路损耗和电能波动等现象的发生,对用电传输环节进行无功补偿成为一种减少电能损耗的常见方式。而传统的电能补偿需要人工计算和手动干预,增加了误差和操作的复杂度。针对以上问题,提出一种基于补偿电路晶体管式的分级投切自动补偿方法,可以有效地解决补偿电路中出现的过电压和过电流问题。通过仿真模型预测该方法能抑制谐波干扰,实现智能电网在线运行监测和设备参数动态自动补偿,在改善电网质量和电能存储等方面效果显著。 展开更多

关键词 智能电网 无功补偿电路 电容器组 电抗器 晶体管分级切换

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一种优于PID控制的泛布尔代数的多值逻辑控制

18

作者 欧志新 张伟 《安徽工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第4期398-401,共4页

提出一种基于泛布尔代数的多值逻辑控制器,与传统的PID控制器进行比较,通过Matlab仿真说明,此控制器要优于PID控制器,表现出鲁棒性强、超调量小的特点。该控制器结构简单,物理背景明确,数学概念清晰,便于在工业控制领域推广应用。

关键词 泛布尔代数 逻辑控制 PID控制

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逻辑控制与MAC-PID控制对电网波动模型预估的研究

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作者 欧志新 邓春兰 高文科 《合肥学院学报（综合版）》 2023年第2期95-100,共6页

通过对电网配电与负荷控制模型的波动过程进行分析,模拟控制过程反馈状态特点,结合电网负荷结构模型的变量引入MAC(模型反馈算法控制)改进输出稳定的多域值延迟问题,与传统的PID控制比较得出,在积分变量或输入信号变化时,只要根据九点-... 通过对电网配电与负荷控制模型的波动过程进行分析,模拟控制过程反馈状态特点,结合电网负荷结构模型的变量引入MAC(模型反馈算法控制)改进输出稳定的多域值延迟问题,与传统的PID控制比较得出,在积分变量或输入信号变化时,只要根据九点-逻辑控制策略进行调整,就可以得出较为理想的控制与输出结果。通过建立SimuLink仿真模型并通过Matlab.m程序表明,其控制结果在模型匹配时性能良好,在模型失配时依然能满意运行,使波动幅度和误差精度都达到要求。 展开更多

关键词 MAC算法 预测MAC-PID控制 九点逻辑控制 多域值波动 MATLAB/SIMULINK仿真

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基于最小二乘算法修正接触网电弧沿边放电参数的研究

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作者 欧志新 邓春兰 +1 位作者 李继侠 高文科 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2023年第2期71-75,共5页

弓网系统的安全运行可为电力机车提供稳定的电流供应。高速动态运行的接触网伴随着电弧放电现象,易使暂态过电流侵入输电线路,从而造成供电故障。首先,分析接触网动态运行的预估模型和参数变化特征;其次,利用最小二乘算法对模型参数进... 弓网系统的安全运行可为电力机车提供稳定的电流供应。高速动态运行的接触网伴随着电弧放电现象,易使暂态过电流侵入输电线路,从而造成供电故障。首先,分析接触网动态运行的预估模型和参数变化特征;其次,利用最小二乘算法对模型参数进行辨识,提出电弧沿边放电防护与参数修正方案;最后,应用Matlab软件对弓网动态模型参数进行拟合修正。仿真实验结果表明,采用最小二乘算法在线修正误差可获得最优解,并与设定值保持良好的线性关系。 展开更多

关键词 最小二乘算法 弓网系统 沿边放电 模型辨识与修正 MATLAB仿真

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