一种适用于高速铁路冲高试验的协同牵引供电系统和方法与流程

技术特征：
1.一种适用于高速铁路冲高试验的协同牵引供电系统，其特征在于，包括直流发电设备、直流蓄能装置、两路配电器、第三轨、车载受电器；所述两路配电器具有第一输出端子和第二输出端子，所述第一输出端子向经第三轨向机车书输出直流电，所述第二输出端子经接触网向机车输出交流电；所述两路配电器基于预设的加载曲线，调整所述第一输出端子和第二输出端子的输出功率，且满足以下公式：式中，为davis公式，a为惯性阻力，b为滚动阻力系数，c为气动阻力系数，v为机车速度，为牵引电机的能量转化效率，为牵引电机逆变器的逆变效率，接触网传输效率，为第三轨传输效率，为变电所输出功率，和分别为所述两路配电器的第一输出端子和第二输出端子的输出功率；并且满足以下公式：；式中，为所述第二输出端子的基准功率，交流加载系数，t为自冲高试验开始所经过的时间；所述随试验时间单调递增，所述随试验时间先增后减，并在机车速度达到预定极值后减为零。2.根据权利要求1所述的一种适用于高速铁路冲高试验的协同牵引供电系统，其特征在于，或
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，t为自冲高试验开始所经过的时间。3.根据权利要求2所述的一种适用于高速铁路冲高试验的协同牵引供电系统，其特征在于，所述两路配电器包括直流分流器、dc-dc变换器、dc-ac逆变器。4.根据权利要求3所述的一种适用于高速铁路冲高试验的协同牵引供电系统，其特征在于，所述dc-dc变换器设置于所述直流分流器与所述第一输出端子之间；所述dc-ac逆变器设置于所述直流分流器与所述第二输出端子之间；所述dc-ac逆变器具有连接至变电所的检测端子，所述检测端子确定变电所输出交流电的电压和相位，使所述第二输出端子输出同压同相的交流电。5.根据权利要求4所述的一种适用于高速铁路冲高试验的协同牵引供电系统，其特征在于，所述第三轨包括供电支架和挂设在所述供电支架下方的柔性直流接触网；所述车载受电器包括直流受电架、直流集电靴和直流并路器，所述直流受电架安装在车架的侧下方，所述直流集电靴安装在直流受电架端部，所述直流集电靴与所述直流并路器的一个输入端子连接；所述直流并路器的另一个输入端子与机车逆变器的输出端子连接。6.根据权利要求5所述的一种适用于高速铁路冲高试验的协同牵引供电系统，其特征在于，所述柔性直流接触网通过钢索吊设于第三轨的横向支架下方，所述直流受电架可以在车体一侧伸缩。7.根据权利要求6所述的一种适用于高速铁路冲高试验的协同牵引供电系统，其特征在于，所述直流集电靴通过压力传感器连接于所述直流受电架的端部，当所述直流受电架
伸展时，其端部的直流集电靴从下部与柔性直流接触网接触，并使所述柔性直流接触网发生弯曲，使所述压力传感器的检测值保持在预设范围内。8.一种适用于高速铁路冲高试验的协同牵引供电方法，基于权利要求1-7任一项所述的适用于高速铁路冲高试验的协同牵引供电系统实施，其特征在于，包括以下步骤：s1：确定冲高试验机车的惯性阻力、滚动阻力系数和气动阻力系数，构建试验用机车的davis公式；确定试验用“速度-时间曲线”；确定两路配电器的第二输出端子的协同交流加载曲线，所述协同交流加载曲线满足以下公式：；式中，为所述第二输出端子的基准功率，交流加载系数，t为自冲高试验开始所经过的时间；所述随试验时间单调递增，所述随试验时间先增后减，并在机车速度达到预定极值后减为零；完成直流蓄能装置的充能；s2：机车升弓，利用既有接触网将机车启动至试验初始速度，发出试验开始指令；s3：根据预设的协同交流加载曲线，通过第二输出端子向接触网输出交流功率；通过第一输出端子向第三轨输出直流功率，所述交流功率和直流功率满足以下公式：式中，为davis公式，a为惯性阻力，b为滚动阻力系数，c为气动阻力系数，v为机车速度，为牵引电机的能量转化效率，为牵引电机逆变器的逆变效率，接触网传输效率，为第三轨传输效率，为变电所输出功率，和分别为所述两路配电器的第一输出端子和第二输出端子的输出功率；s4：确定机车实际速度是否达到阶段预设值，若否，则增大所述第一输出端子的直流功率；若是，在确定各系统正常的情况下，增大所述第二输出端子的交流功率。

技术总结
本发明涉及高速铁路技术领域，尤其是一种适用于高速铁路冲高试验的协同牵引供电系统和方法，包括直流发电设备、直流蓄能装置、两路配电器、第三轨、车载受电器；利用第三轨直接接入直流电，可以保证直流电的功率输入稳定，避免了直接在接触网上施加大功率交流电时可能产生的波动电磁波以及电弧击穿的问题；利用柔性接触的直流线路，基于接触压力来传输直流功率，相对于传统的石墨集电靴直接接触刚性送电轨的方案，具有更高的接触稳定性，不容易发生颠簸跳断的情况；设置了按时间的平方或立方根增大的交流加载系数，相对于线性加载，可以使交流系统在高功率区具有更平稳的功率增量，提高了记载稳定性，保留了充足的特情处置时间。保留了充足的特情处置时间。保留了充足的特情处置时间。


技术研发人员：周启斌 孙明新 艾广宁 李曌宇 李建明 缪弼东 伍开洋 张玉平 刘啸辰 曲云飞 李瑞 马洪亮 王鹏展 李久
受保护的技术使用者：中铁电气化局集团有限公司
技术研发日：2022.11.28
技术公布日：2022/12/30