1.基于LSM的地铁接触网短路阻抗测试方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:在地铁接触网的近端或者远端设置短路点;
S2:在短路点一侧加载通电时间可控的直流电源信号进行短路试验;
S3:双通道同步采样电压电流数字信号,并传输至工控电脑;
S4:基于电压电流数字信号,采用简化RL模型指数曲线拟合计算短路点一侧线路阻抗;
所述S4的详细过程为:
S4.1:在测试线路电流参数进入稳定态即di/dt=0时,将短路测试采样平均稳态电压uw和平均稳态电流iw分别相除,即线路电阻:S4.2:简化RL模型下基于LSM方法的曲线拟合线路阻抗测试方法求线路电感Ls;
所述S4.2的详细步骤如下:
S4.2.1:测试电源导通瞬间为t0时刻,同步数据采样中的电流分别为in(i1、i2、i3…),电压值分别为un(u1、u2、u3…),τ为时间常数,T为采样周期;那么拟合曲线:S4.2.2:采用最小二乘法求解的目标方程为:
令 那么:
由于在实际测量时,n为定值,in也为定值,那么对F(k)进行求导得:
2n‑1 n‑1
令F′(k)=2iw∑n[iwk +(in‑iw)k ]=0 (6)公式(6)为一元高次方程求实数解,采用牛顿迭代法求解:
计算过程中先估算阻抗再估算时间常数,最后计算k1的近似值而后进行迭代直至数据收敛至ka+1;其中ka表示k的第a‑1次迭代,经过多次迭代直至|ka+1‑ka|≤0.0001,ka+1收敛;求出τ的实际值τa+1为:线路电感求解公式:
Ls=Rd·τa+1 (9)。
2.基于LSM的地铁接触网短路模拟测试方法,其特征在于,在权利要求1所述基于LSM的地铁接触网短路阻抗测试方法的基础上还包括如下步骤:S5:重复S2、S3、S4分别求出短路点两侧的线路参数,利用所求线路参数构建双边供电模型;
S6:基于双边供电模型计算模拟短路电流。
3.根据权利要求2所述的基于LSM的地铁接触网短路模拟测试方法,其特征在于,所述S6详细步骤为:基于双边供电模型,分别求得两侧单独供电时的短路电流,再利用电路的叠加原理获取双边短路电流。
4.基于LSM的地铁接触网短路模拟测试系统,其特征在于,用于实施权利要求1所述的基于LSM的地铁接触网短路阻抗测试方法或权利要求2‑3任一项所述的基于LSM的地铁接触网短路模拟测试方法,包括硬件模块和软件模块,所述硬件模块用于实现短路试验并采集记录短路试验过程中的数据,所述数据包括电流和电压,所述软件模块用于配置短路试验的参数并处理分析硬件模块采集记录的数据计算线路阻抗。
5.根据权利要求4所述的基于LSM的地铁接触网短路模拟测试系统,其特征在于,所述硬件模块包括直流电源模块、脉冲信号触发控制模块、数字信号采样模块、工控电脑及传输系统;所述直流电源模块产生低压直流电源直接连接接触网与钢轨,形成闭合回路,所述脉冲信号触发控制控制模块实现发生信号的触发时间与脉冲信号持续时间的控制,所述数字采样模块负责将接触网与钢轨回流上的电压和电流的采样与上传,工控电脑可以实现采样数据的接收与保存。
6.根据权利要求4所述的基于LSM的地铁接触网短路模拟测试系统,其特征在于,所述软件模块包括线路参数记录单元、数据处理单元以及图形展示单元,其中线路参数记录单元用于记录硬件模块采集的数据,所述数据处理单元用于对线路参数记录单元记录的数据进行分析处理计算线路阻抗,所述图形展示单元既可以展示线路参数记录单元中记录的数据也可以展示数据处理单元处理计算的结果。