高速铁路供电系统RAMS评估理论及其应用PDF电子书下载

第1章 RAMS概述 1

1.1研究背景及意义 1

1.1.1我国高速铁路发展现状 1

1.1.2高速铁路供电系统的特点 2

1.1.3 RAMS的定义与标准 8

1.1.4高速铁路供电系统RAMS评估的主要研究内容 9

1.1.5高速铁路供电系统RAMS评估研究的意义 10

1.2国内外RAMS评估的研究现状 12

1.2.1系统可靠性评估的研究现状 12

1.2.2以可靠性为中心的维修研究现状 14

1.2.3安全性评价的研究现状 16

1.2.4高速铁路供电系统RAMS评估理论研究现状 17

1.3本书的章节安排及逻辑关系 20

第2章 RAMS评估的常用方法 23

2.1 RAMS的基本概念 23

2.1.1可靠性的基本概念 23

2.1.2可用性的基本概念 26

2.1.3可维修性的基本概念 26

2.1.4安全性的基本概念 28

2.2简单串并联系统的可靠性分析 28

2.2.1简单串联系统 28

2.2.2简单并联系统 29

2.3蒙特卡罗（Monte-Carlo）仿真法 29

2.3.1蒙特卡罗方法的概率收敛性 29

2.3.2蒙特卡罗方法的误差及其改进 30

2.3.3蒙特卡罗仿真法的实施步骤 31

2.4故障树分析法（FTA） 32

2.4.1故障树分析法的基本概念和常用符号 32

2.4.2故障树分析的步骤 34

2.4.3故障树的定性分析 35

2.4.4故障树的定量分析 36

2.5故障模式、影响及危害度分析（FMECA） 39

2.5.1FMECA中的常用术语 39

2.5.2故障模式、影响分析（FMEA） 40

2.5.3危害性分析（CA） 42

2.6本章小结 45

第3章 外部电力系统对高速铁路供电的可靠性评估 46

3.1外部电力系统供电可靠性评估解析模型 46

3.1.1时序蒙特卡罗法模拟外部电力系统评估状态 46

3.1.2外部电源供电可靠性评估指标体系及灵敏度分析 47

3.2基于交流潮流的启发式就近削负荷可靠性评估 52

3.2.1算法原理 52

3.2.2程序框图及实现 53

3.3基于直流潮流的灵敏度削负荷可靠性评估 56

3.3.1算法原理 56

3.3.2程序框图及实现 62

3.4 IEEE-RTS 79算例分析 64

3.4.1网络结构及评估状态生成 64

3.4.2供电可靠性指标及灵敏度分析 65

3.5本章小结 67

第4章 高速铁路牵引变电站接入电力系统的电压等级 69

4.1牵引供电系统的组成和供电方式 69

4.1.1牵引供电系统组成 70

4.1.2牵引供电方式 70

4.1.3单边和双边供电 72

4.2电气化铁路的负荷特性和牵引变压器 73

4.2.1电气化机车负荷 73

4.2.2牵引变电所负荷特性 74

4.2.3高速铁路的负荷特性 75

4.2.4常用的牵引变压器 75

4.3接触网电压损失的计算 76

4.4三相电压不平衡度的计算 78

4.5谐波的计算 78

4.6计算结果与分析 80

4.6.1接触网最大电压损失 80

4.6.2三相电压不平衡度 81

4.6.3谐波 82

4.7本章小结 83

第5章 牵引变电站主接线及电力供电系统的可靠性评估 84

5.1可靠性评估指标 84

5.1.1牵引变电站主接线的可靠性评估指标 84

5.1.2 10 kV电力供电系统的可靠性评估指标 86

5.2最小割集的基本理论与搜索方法 86

5.2.1网络割集的若干定义 86

5.2.2系统n阶割集的搜索与概率计算 87

5.2.3邻接终点矩阵算法搜索最小割集原理 88

5.2.4任意网络最小割集计算程序设计 89

5.3 FMECA分析牵引变电站主接线故障判据 89

5.4京津客运专线牵引变电站主接线的可靠性评估 90

5.5京津客运专线10 kV电力供电系统的可靠性评估 93

5.6本章小结 97

第6章 接触网设备及系统的可靠性评估 99

6.1设备可靠性分布参数拟合及检验方法 99

6.1.1设备可靠性分布参数拟合 99

6.1.2拟合结果的优度检验 101

6.2系统概述及设备故障分类 102

6.2.1高速铁路接触网系统设备概述 102

6.2.2接触网设备缺陷（故障）及处理措施分类 103

6.3京津城际接触网精细化维修辅助决策管理系统 105

6.3.1系统总体结构 105

6.3.2各功能模块介绍 106

6.3.3京津城际接触网各工区故障统计结果 121

6.3.4故障规律与维修建议 133

6.4京津客运专线接触网系统的可靠性评估 133

6.4.1各工区接触网设备运行情况及检修方式概述 133

6.4.2设备运行缺陷数据统计 135

6.4.3关键设备的可靠性建模 138

6.4.4系统的可靠性评估 141

6.5本章小结 143

第7章 接触网系统预防性维修计划的多目标优化 144

7.1周期预防性维修活动下的接触网系统可靠性模型 144

7.1.1设备动态可靠性及故障率模型 144

7.1.2系统动态可靠性与维修费用模型 147

7.2多目标优化方法和关键问题 148

7.2.1多目标优化问题描述 148

7.2.2多目标进化算法（MOEAs）及其关键理论 149

7.3可靠性—维修费用多目标维修计划的优化 152

7.3.1优化问题描述 152

7.3.2混沌自适应进化算法 153

7.4京津客运专线接触网周期性预防维修计划的多目标优化 157

7.4.1与NSGA-Ⅱ算法结果比较 158

7.4.2优化结果及维修计划的选择 161

7.5本章小结 163

第8章 基于风险理论的牵引供电系统安全性评估 164

8.1恶劣天气下外部电源的供电风险评估 165

8.1.1恶劣天气下电力系统输电线的故障率建模 165

8.1.2恶劣天气下外部电源供电风险指标 167

8.1.3评估方法及过程 168

8.2考虑大风覆冰和雷击的接触网系统运行风险评估 169

8.2.1接触网系统风偏值的建模与计算 169

8.2.2接触网系统冰载荷的建模与计算 170

8.2.3接触网系统的合成负载 171

8.2.4雷电参数和雷击跳闸率 172

8.2.5雷击跳闸率的计算与验证 173

8.2.6考虑风偏覆冰和雷击的接触网系统运行风险评价 178

8.3基于层次分析法和灰度关联度法的牵引供电系统风险评估 181

8.3.1层次分析理论计算风险指标权重 181

8.3.2灰度最大关联度法定量评估牵引供电系统供电风险 186

8.3.3牵引供电系统风险评估的层次分析模型 188

8.4恶劣天气下RBTS对某高速铁路的供电风险综合评估 189

8.4.1 RBTS对高速铁路供电风险评估 191

8.4.2接触网系统的运行风险评估 194

8.4.3牵引供电系统风险评估 196

8.5本章小结 199

附录A IEEE-RTS 79系统 201

附录B高速铁路接触网设备故障（缺陷）及处理措施 204

参考文献 214