隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快,城市軌道交通作為有效緩解交通擁堵的有效方式,在城市發(fā)展中起著越來越重要的作用。而地鐵供電系統(tǒng)是城市軌道交通的重要環(huán)節(jié),負(fù)擔(dān)著為地鐵車輛提供電能的任務(wù),其供電系統(tǒng)一旦發(fā)生故障,不僅會造成地鐵線路的癱瘓影響市民的正常出行,甚至?xí)＜俺丝偷陌踩斐蓸O大的社會影響。因此,對地鐵牽引供電系統(tǒng)進(jìn)行可靠性研究,提高系統(tǒng)的可靠性水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文首先介紹了可靠性分析的基本方法和城市軌道交通供電系統(tǒng)的基本組成,并根據(jù)廣州地鐵某牽引變電所的主接線和接觸網(wǎng)系統(tǒng)的組成分別構(gòu)建了故障樹模型。其次,提出了故障樹—貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的轉(zhuǎn)化方法,研究改進(jìn)了多重串聯(lián)系統(tǒng)的優(yōu)化方法和基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)多態(tài)模型修正了斷路器二態(tài)模型;采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合樹推理算法對牽引變電所正常運(yùn)行方式和非正常運(yùn)行方式下展開推理,得到不同工況下牽引變電所各節(jié)點(diǎn)后驗(yàn)概率排序;結(jié)合牽引變電所和接觸網(wǎng)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型建立地鐵牽引供電系統(tǒng)某段供電分區(qū)的可靠性模型,比較了不同供電方式下系統(tǒng)的可靠性參數(shù),為地鐵牽引供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維護(hù)提供理論參考。最后,建立雙邊供電方式下牽引供電系統(tǒng)的動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型,... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

牽引變電所的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)其中，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中各個(gè)節(jié)點(diǎn)與基本事件的對應(yīng)關(guān)系如表4.3所示

4基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)牽引供電系統(tǒng)的可靠性分析碩士學(xué)位論文44表4.3續(xù)編號事件名稱編號事件名稱X16隔離開關(guān)2012X33電動隔離開關(guān)2141X17整流變壓器1X34電動隔離開關(guān)2124根據(jù)廣州地鐵某線路多年的故障數(shù)據(jù)以及設(shè)備廠家和相關(guān)文獻(xiàn)提供的可靠性參數(shù)，可以得到各主要設(shè)備故障數(shù)據(jù)，如表4.4所示；同時(shí)，圖4.7是以節(jié)點(diǎn)M1為例根據(jù)故障樹—貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)化規(guī)則在GeNIE中設(shè)置的條件概率表，其它邏輯門轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)條件概率表的設(shè)置方式與節(jié)點(diǎn)M1類似。表4.4牽引變電所各元件的故障數(shù)據(jù)設(shè)備名稱故障率（次/年）平均修復(fù)時(shí)間（h）失效率35kV進(jìn)線電源0.8111.005E-335kV母線0.133.425E-5斷路器0.1234.110E-5電動隔離開關(guān)0.0832.740E-5隔離開關(guān)0.01535.137E-6電流互感器0.015101.712E-5整流變壓器0.09303.082E-4整流器0.09202.055E-4直流母線0.065107.420E-5直流斷路器0.1234.110E-5圖4.7節(jié)點(diǎn)M1條件概率表4.2.2牽引變電所可靠度計(jì)算及模型修正在確定了牽引變電所貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)先驗(yàn)概率和條件概率后，對牽引變電所貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行計(jì)算，得到該牽引變電所不能對上行接觸網(wǎng)正常供電的概率為0.011009308%。同時(shí)考慮到斷路器的擴(kuò)大型故障狀態(tài)，通過對牽引變電所的主接線分析可知：正常運(yùn)行狀態(tài)下兩段母線分列運(yùn)行，斷路器110處于分閘狀態(tài)，故斷路器110、102的擴(kuò)大型故障對正常運(yùn)行的牽引供電部分造成的影響很��；對于斷路器101、121、123的擴(kuò)大型故障其影響范圍是35kV母線，當(dāng)擴(kuò)大型故障發(fā)生后跳開相鄰的斷路器，故障元件被隔離以后進(jìn)入維修狀態(tài)，其它跳開的斷路器在條件允許的情況下可重新合閘

碩士學(xué)位論文地鐵牽引供電系統(tǒng)的可靠性研究45恢復(fù)供電；對于直流斷路器201、202、212、214的擴(kuò)大型故障其影響范圍是直流母線，其擴(kuò)大型故障后的處理過程與交流側(cè)斷路器基本一致。因此，在利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)事件多態(tài)性建模的優(yōu)勢進(jìn)行修正時(shí)，可近似將斷路器的狀態(tài)分為正常工作（N）、非擴(kuò)大型故障（F）、擴(kuò)大型故障（Fa）三種狀態(tài)，其修正模型如圖4.8所示。圖4.8牽引變電所的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)修正模型圖4.8是分別經(jīng)過串聯(lián)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和斷路器多態(tài)模型修正后的牽引變電所貝葉斯網(wǎng)絡(luò)修正模型，根據(jù)修正后的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)置各節(jié)點(diǎn)的先驗(yàn)概率及條件概率，其中部分節(jié)點(diǎn)的設(shè)置過程如圖4.9所示。然后采用聯(lián)合樹推理算法對該系統(tǒng)頂事件的故障概率進(jìn)行計(jì)算，得到牽引變電所不能對上行接觸網(wǎng)正常供電概率為0.015686644%，計(jì)算結(jié)果如圖4.10a）所示。圖4.10b）分別是修正前后系統(tǒng)可靠度隨時(shí)間變化的曲線。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]地鐵牽引變電所主接線可靠性研究[J]. 徐浩.  控制與信息技術(shù). 2018(05)
[2]基于動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級ATP系統(tǒng)可靠性分析[J]. 張友鵬,楊金鳳.  鐵道學(xué)報(bào). 2017(07)
[3]基于Markov模型的高速列車牽引傳動系統(tǒng)可靠性評估[J]. 孟苓輝,劉志剛,刁利軍,徐春梅,王磊.  鐵道學(xué)報(bào). 2016(08)
[4]基于FTA和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的動車組制動系統(tǒng)故障分析[J]. 徐磊,王丹,宋德剛,宋龍龍,王太勇.  制造業(yè)自動化. 2016(02)
[5]軌道交通牽引供電系統(tǒng)綜述[J]. 何洋陽,黃康,王濤,張葛祥.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]地鐵供電接觸網(wǎng)系統(tǒng)可靠性及主要故障分析[J]. 李想.  電子測試. 2015(23)
[7]軌道交通與城市協(xié)調(diào)同步規(guī)劃問題探討[J]. 鄭建東.  鐵道工程學(xué)報(bào). 2013(09)
[8]我國地鐵接觸網(wǎng)檢測現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 馬金芳,于龍.  都市快軌交通. 2013(02)
[9]地鐵接觸網(wǎng)常見故障和問題分析及其應(yīng)對方法[J]. 芮小剛.  科技信息. 2012(02)
[10]故障樹分析法及其在系統(tǒng)可靠性分析中的應(yīng)用[J]. 許榮,車建國,楊作賓,左曉勇.  指揮控制與仿真. 2010(01)

博士論文
[1]直流牽引供電系統(tǒng)回流安全關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 杜貴府.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)與應(yīng)用研究[D]. 曹杰.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[3]數(shù)控機(jī)床可靠性及維修性的模糊綜合分配與預(yù)計(jì)[D]. 郝慶波.吉林大學(xué) 2012
[4]高速鐵路供電系統(tǒng)RAMS評估的研究[D]. 楊媛.北京交通大學(xué) 2011

碩士論文
[1]數(shù)據(jù)驅(qū)動的牽引供電系統(tǒng)故障預(yù)測方法研究[D]. 秘佳利.華東交通大學(xué) 2018
[2]基于TOPSIS和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的高速鐵路客運(yùn)站安全評價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)管控研究[D]. 宋雨欣.北京交通大學(xué) 2018
[3]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的地鐵列車制動系統(tǒng)可靠性分析[D]. 鄭姝婷.北京交通大學(xué) 2018
[4]剛性懸掛接觸網(wǎng)實(shí)體建模及弓網(wǎng)動態(tài)特性研究[D]. 于金鑫.西南交通大學(xué) 2018
[5]故障樹模塊化分析方法及其在電網(wǎng)上的應(yīng)用[D]. 楊太展.電子科技大學(xué) 2018
[6]高速鐵路牽引變電所可靠性分析與風(fēng)險(xiǎn)評估[D]. 吳健.蘭州交通大學(xué) 2017
[7]高速鐵路牽引變電所可靠性分析與風(fēng)險(xiǎn)評估[D]. 王開銘.蘭州交通大學(xué) 2017
[8]基于故障樹和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的發(fā)動機(jī)可靠性預(yù)計(jì)[D]. 王冠峰.山東大學(xué) 2017
[9]接觸網(wǎng)可靠性分析與狀態(tài)評估研究[D]. 朱雪龍.華東交通大學(xué) 2016
[10]基于GO法的智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性研究[D]. 趙一園.華北電力大學(xué)(北京) 2016



本文編號：3232603