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[发明专利]单相级联H桥变流器的无权重系数模型预测控制方法-CN202111070012.8有效
发明人：何婷婷;张俊婷;吴命利;李腾;刘秋降 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-09-13 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： H02M7/5387 文献下载
摘要：本发明提供了一种单相级联H桥变流器的无权重系数模型预测控制方法，包括：基于开关函数构建二维控制区域；根据变流器输入电压，将二维控制区域划分成2N+2个子区域，N为单相级联H桥变流器级联单元总数；将输入电压参考值所在的子区域确定为最优子区域，将最优子区域中的两个电压矢量分别对应的所有开关状态作为对应电压矢量的候选开关状态；构造基于电流误差的代价函数，计算每个电压矢量对应的最优作用时间；构造基于电压误差的代价函数，在两个电压矢量对应的候选开关状态中分别选择其对应的最优开关状态；将最优作用时间和最优开关状态作为输出控制单相级联H桥变流器。本方法可避免控制器参数整定与重调过程，控制结构简单，减少了算法执行时间。
单相级联变流器权重系数模型预测控制方法

[发明专利]应用于电气化铁路的新能源发电系统-CN202310255416.7在审
发明人：吴丽然;吴命利;杨少兵;何婷婷;肖斐 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明提供一种应用于电气化铁路的新能源发电系统，属于电气化铁路牵引供电技术领域，发电单元电性连接汇集母线，牵引交流单元a和牵引交流单元b并列连接在汇集母线上，牵引交流单元a的交流输出端和牵引交流单元b的交流输出端均连接接触网；发电单元、牵引交流单元a、牵引交流单元b均通信连接所述控制单元；所述控制单元用于控制单元用于实现整个系统的能量管理。本发明新能源发电单元和牵引变流单元a、牵引变流单元b均包含独立变流器，可实现能量的双向可控传输，电能管理更加灵活；牵引变流单元a、牵引变流单元b仅需一台变压器接入牵引网，即其中一个牵引变流单元可由多电平变流器实现直接接入牵引网运行。
应用于电气化铁路新能源发电系统

[发明专利]离网型新能源驱动的交流牵引供电系统-CN202310255412.9在审
发明人：吴丽然;吴命利;杨少兵;刘秋降;何婷婷 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： B60L9/00 文献下载
摘要：本发明提供一种离网型新能源驱动的交流牵引供电系统，属于电气化铁路牵引供电技术领域，包括新能源牵引变电所、接触网、钢轨；新能源牵引变电所连接至接触网并向其供电，在两个相邻新能源牵引变电所的接触网之间设置接触网电分相；其中，当铁路线路为双行线时，接触网电分相处设置所述分区所，分区所内包括多个越区开关和两段交流母线。本发明实现了无需公用电网、仅由新能源供电驱动牵引负荷，新能源牵引变电所由同一个直流母线连接主用发电系统、备用发电系统、储能系统的直流端，每个系统均有独立的变流器，实现内部的电能实时调节，能量流通路径短、调节更加灵活，共用变流器、变压器连接于交流母线，减少了变压器数量。
离网型新能源驱动交流牵引供电系统

[发明专利]用于交流牵引供电的单端口新能源发电系统-CN202310248429.1在审
发明人：吴丽然;吴命利;杨少兵;刘秋降;何婷婷 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2023-03-15 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明提供一种用于交流牵引供电的单端口新能源发电系统，属于电气化铁路牵引供电技术领域，包括牵引逆变单元、直流母线、若干光伏发电单元、储能介质和储能变换器；所述牵引逆变单元的一端连接交流牵引网，所述牵引逆变单元的另一端连接直流母线，若干个所述光伏发电单元并列连接在所述直流母线上；所述储能变换器连接在所述直流母线上，所述储能介质连接所述储能变换器。本发明可通过一个输出端连接于牵引网，且接入点可以是牵引变电所、分区所、接触网任意一处，接入方式更加灵活；通过直流母线连接多个光伏发电单元、储能单元和牵引逆变单元，每个单元均有独立的电力电子变换器，易于实现能量的实时控制。
用于交流牵引供电端口新能源发电系统

[发明专利]一种车载避雷器在线监测方法及系统-CN202310015730.8在审
发明人：赵海波;宋可荐;刘秋降;吴命利;杨少兵;秦靖淳;谢港辉;张子豪 -专利权人：中车长春轨道客车股份有限公司;北京交通大学
申请日： 2023-01-06 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G01R31/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种计及牵引网高次谐波电压作用的车载避雷器在线监测系统，可以对车载避雷器两端电压、泄漏电流以及避雷器温度进行实时监测，根据监测数据判断避雷器健康状况，给出相关建议。通过高频采集装置，采集避雷器电压、泄漏电流及避雷器温度等数据，并对以上数据进行分析、处理，而后将数据上传至上位机，在上位机软件中通过阈值判断来判定避雷器健康状况，实现实时监测策车载避雷器的目的，为避雷器安全运行提供建议和帮助。本发明优点在于通过谐波分析法来判断避雷器老化程度较全电流法和三次谐波法等方法，其判断更为精确，并且通过高频采集装置的高采样率可以得到更准确的高频电压、泄漏电流数据，从而使得判断结果进一步精确。
一种车载避雷器在线监测方法系统

[发明专利]一种基于谐振阻抗的接触网快速融冰方法-CN202310016882.X在审
发明人：刘秋降;彭鹏;李飞;吴命利;曹国涛;叶晶晶 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2023-01-06 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： B60M1/28 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于谐振阻抗的接触网快速融冰方法。该方法包括：得到待进行融冰处理的接触网上的目标线路的谐振频率，基于谐振频率以线路位置为变量找到阻抗幅值较大的测点；将融冰装置安装在所述测点位置，融冰装置向目标线路注入谐振频率的谐波电流，利用测点位置处的电阻值产生焦耳热，使目标线路上的覆冰融化脱落。本发明利用接触网固有谐振点处阻抗取极大值且为纯阻性的特点，降低了短路电流的需求，减轻了融冰装置设计难度，同时不需要考虑线路的无功潮流，减小了通信干扰、线路绝缘和老化风险。
一种基于谐振阻抗接触快速方法

[发明专利]一种相控合闸方法和重载机车断路器-CN202310035403.9在审
发明人：王风;徐炳辉;孙继星;张岩;吴命利;闫胜春;王鑫;肖斐 -专利权人：国能朔黄铁路发展有限责任公司;北京交通大学
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： H02H7/22 文献下载
摘要：本发明涉及电气化铁路控制技术领域，公开了一种相控合闸方法和重载机车断路器，所述方法包括：步骤一，对重载机车、牵引变电所、AT所以及牵引网进行等效数学模型建立；步骤二，基于MATALB/Simulink仿真平台建立车‑网‑所仿真模型；步骤三，根据搭建的车‑网‑所仿真模型得出不同线路负荷对选相合闸的影响；步骤四，确定相控合闸方案并进行试验验证。本发明采用上述结构的重载机车断路器相控合分闸方法，通过对重载机车、牵引变电所、AT所以及牵引网建立等效数学模型，进而建立车‑网‑所仿真模型，分析不同线路负荷对选相合闸的影响，并根据断路器击穿特性进据分析结果确定选相合闸方案，通过试验验证确定的选相合闸方案能够达到降低合闸系统过电压的目的。
一种合闸方法重载机车断路器

[发明专利]一种适用于长大隧道分布电容测试的方法-CN202310099762.0在审
发明人： 吴命利;刘秋降;曹国涛;叶晶晶;杨少兵 -专利权人：北京交通大学;中国国家铁路集团有限公司
申请日： 2023-02-11 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G01R27/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于长大隧道分布电容测试的方法，涉及电气化铁道技术领域，其技术方案要点是：采用隔离小量程高精度的光纤电流测试装置和电压测试装置，测量得到隧道内牵引网分布电容参数，提高测试结果的准确性。牵引网阻抗测试谐波发生器可主动向牵引网注入谐波，可直接在铁路牵引网挂网进行测试，同时可在100‑5000Hz范围内向牵引网注入纯净的、单一频率的谐波电流，通过光纤传感器检测牵引网侧的电压和电流波形，分析计算此时测试频率下的电压和电流，并采用间谐波插值与频率扫描的算法计算得出设定测试频率范围内的隧道内牵引网分布电容参数。该方法和系统具有精度高、安全性强，能够准确获得长大隧道牵引网分布电容参数的效果。
一种适用于长大隧道分布电容测试方法

[发明专利]一种混合储能型铁路功率调节器虚拟电机控制方法-CN202211395299.6在审
发明人：李腾;史永斌;吴命利;杨少兵;王锦;周岩梅 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2022-11-09 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： H02J3/00 文献下载
摘要：本发明涉及虚拟电机控制体系下混合储能型铁路功率调节器的技术，在铁路功率调节器电流补偿策略中引入虚拟惯性环节，在混合储能中采用虚拟直流电机控制。通过铁路功率调节器进行电能质量治理，接入混合储能装置实现再生制动能量的回收利用。采用基于储能单元荷电状态的滤波时间常数分段自适应功率分配和一种限幅功率动态调整的混合储能系统内部协调控制策略，通过调整滤波时间常数，保证蓄电池“浅充浅放”，在蓄电池承担部分功率之后，剩下的功率由超级电容承担。针对铁路功率调节器的传统控制，引入虚拟惯性环节，提供惯性支撑，针对混合储能系统，采用虚拟直流电机控制。具有在负荷波动下，频率稳定以及更好的动态性能和抗干扰能力。
一种混合储能型铁路功率调节器虚拟电机控制方法

[发明专利]多电平变流器特定谐波消除调制方法及系统-CN202210736767.5在审
发明人：彭鹏;刘秋降;吴命利;何婷婷;刘睿;李卓骏 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2022-06-27 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： H02M1/12 文献下载
摘要：本发明提供一种多电平变流器特定谐波消除调制方法及系统，属于变流器控制技术领域，采集模块化多电平变流器输出相电压；基于模块化多电平变流器输出相电压，计算实际谐波频谱；结合实际谐波频谱和基于基波调制比生成的电压矢量的误差，计算扰动补偿角；将计算得到的扰动补偿角与对应的离线计算得到的不同基波调制比下的开关角相加，得到实际的开关角，用于直接驱动所述模块化多电平变流器。本发明实现了开关角跟随误差变化的实时更新，降低了低次谐波含量，提高了模块化多电平变流器的输出波形精度；无需预先获取变流器精确的模型参数和调整控制参数即可应用于不同的变流器模型。
电平变流器特定谐波消除调制方法系统

[发明专利]基于SVM-蚁群算法的牵引负荷参数辨识方法及系统-CN202110316247.4有效
发明人：刘书铭;李琼林;张博;代双寅;唐钰政;王毅;郑晨;朱明丽;应宜辰;吴命利 -专利权人：国网河南省电力公司电力科学研究院;北京交通大学
申请日： 2021-03-24 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G06N3/00 文献下载
摘要：基于SVM‑蚁群算法的牵引负荷参数辨识方法及系统。辨识方法包括如下步骤：1、采集相关历史数据；2、确定牵引负荷待辨识的参数范围并对其进行网格化划分；3、进行群蚁算法参数预辨识，得到所有预辨识的参数组以及其对应的误差值f；4、将所得的参数组作为SVM训练的输入值，进行SVM的训练，得到SVM模型；5、实时采集数据，使用训练完成的SVM模型进行参数辨识，并根据输出结果进行参数组重选或使用改进后的蚁群算法进行系数调整，得到最终的参数辨识结果。该方法适用于牵引负荷建模，优化了蚁群算法随机范围不可控的问题，提高参数辨识精度，使参数辨识的结果更加准确。
基于 svm 算法牵引负荷参数辨识方法系统

[发明专利]风电网宽频带谐波阻抗测试设备及谐波阻抗测试方法-CN202210122445.1在审
发明人：于永军;孙冰涵;刘睿;刘秋降;吴命利 -专利权人：国网新疆电力有限公司电力科学研究院;北京交通大学
申请日： 2022-02-09 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G01R27/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于风电网宽频带谐波阻抗测试设备及谐波阻抗测试方法，本发明的风电网宽频带谐波阻抗测试设备采用分层控制策略向风电网发出谐波电压频率范围为100Hz～5000Hz，幅值范围为0～1000V。应用此谐波阻抗测试技术装备向风电网注入幅值和频率可控的谐波，采集公共连接点端口不同频率下的电压响应、电流响应，根据风电网阻抗算法获取风电网的谐波阻抗特性，是风电网系统建设预评估、电力传输线路检测维修的可靠技术。
电网宽频谐波阻抗测试设备方法

[发明专利]基于虚拟阻抗的电流增强型谐波发生器控制方法及系统-CN202210748927.8在审
发明人：彭鹏;刘秋降;吴命利;曹国涛;吴丽然;何婷婷 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2022-06-29 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G01R1/28 文献下载
摘要：本发明提供一种基于虚拟阻抗的电流增强型谐波发生器控制方法及系统，属于电气化轨道技术领域，谐波发生器采用虚拟阻抗控制器和电流控制器，在100‑5000Hz范围内向牵引网注入纯净的、单一频率的谐波电流；谐波发生器通过单绕组降压变压器的一次侧绕组与牵引网连接，二次侧绕组与电抗器、级联变流器连接成回路；虚拟阻抗控制器以微分器的形式构成负电感，消除变压器漏抗随频率增大的效应，保证谐波电流能够穿越变压器注入到牵引网。本发明可以显著增强谐波电流的注入能力，提高阻抗频率特性的测算精度，得到准确的牵引网谐波阻抗特性。
基于虚拟阻抗电流增强谐波发生器控制方法系统

[发明专利]一种考虑多次谐波的机车概率负荷建模方法-CN202110660188.2有效
发明人：张博;朱华;代双寅;刘书铭;唐钰政;王毅;郑晨;应宜辰;吴命利 -专利权人：国网河南省电力公司电力科学研究院;北京汇泽电力科技有限公司
申请日： 2021-06-15 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： H02J3/01 文献下载
摘要：一种考虑多次谐波的机车概率负荷建模方法，包括：1、采集所要建模机车的电力数据；2、得到该机车的实际基波电流与实际各次谐波电流含量的关系式；3、设置该机车实际基波电流统计区间，统计各个区间内的各次谐波电流含量的概率密度；4、计算该机车各个区间内的各次谐波电流含量的概率密度函数；5、计算所要建模机车的理论基波电流；6、对三次谐波进行蒙特卡洛抽样，得到蒙特卡洛抽样后三次谐波电流含量抽样值；7、计算各次谐波电流含有率的均值以及其余各次谐波电流含量值；8、对所要建模机车的机车概率负荷进行估计。本发明只需要进行3次谐波抽样，极大压缩了计算量，在具有较多次谐波的情况下平衡了计算量和精度之间的矛盾。
一种考虑多次谐波机车概率负荷建模方法

[发明专利]一种基于模板匹配与神经网络算法的弓网异常检测方法-CN202110850393.5在审
发明人： 吴命利;应宜辰;杨少兵;刘秋降;叶晶晶;宋可荐;何婷婷;王立天;苏鹏程 -专利权人：北京交通大学;中铁电气化勘测设计研究院有限公司;株洲中车时代电气股份有限公司
申请日： 2021-07-27 - 公布日： 2021-11-16 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明提供的一种基于模板匹配与神经网络算法的弓网异常检测方法，包括如下步骤：获得相关弓网图片，为灰度图像，然后按不同场景尺寸对其分类；使用模板匹配算法截取在每个场景下的弓网照片；重置弓网照片尺寸，并对所以弓网照片进行标记，将所有已标记数据打包成为可被调用的数据集；搭建合适的卷积神经网络；将数据集划分为训练集、验证集以及测试集，然后导入训练程序对神经网络进行训练；得到训练完成的卷积神经网络以及各个场景的相应模板。使用时，先将图片灰度化后使用模板匹配算法对其弓网部分进行截取，然后再使用卷积神经网络对其进行状态判定，最后输出判定结果。
一种基于模板匹配神经网络算法异常检测方法

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