基于混沌理論的磁暴對(duì)動(dòng)車電壓互感器影響研究.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的迅速發(fā)展，高速動(dòng)車組成為當(dāng)代鐵路的發(fā)展趨勢。中國高鐵規(guī)模日益壯大，結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，磁暴作為一種大規(guī)模、突發(fā)性的災(zāi)害性空間天氣，已有報(bào)道其對(duì)鐵路系統(tǒng)的安全運(yùn)行形成了威脅。由于目前對(duì)磁暴影響鐵路系統(tǒng)的研究處于起步階段，對(duì)于磁暴災(zāi)害和鐵路系統(tǒng)的研究主要采用傳統(tǒng)的對(duì)線性系統(tǒng)的分析方法，而這種分析方法對(duì)于一些非線性現(xiàn)象不能準(zhǔn)確分析。本文以非線性理論為基礎(chǔ)，用混沌學(xué)分析法研究高鐵牽引供電系統(tǒng)中動(dòng)車電壓互感器的混沌現(xiàn)象，具有前瞻性和

2、創(chuàng)新性。
　　本文針對(duì)地磁感應(yīng)電流(GIC，Geomagnetically Induced Current)侵害動(dòng)車電壓互感器影響其磁化特性，以非線性理論為基礎(chǔ)，將非線性與勵(lì)磁電流相結(jié)合，通過建立動(dòng)車電壓互感器GIC模型電路，根據(jù)混沌理論判斷了電壓互感器電壓出現(xiàn)混沌振蕩的可能性，并運(yùn)用Melnikov函數(shù)法求出不同參數(shù)下動(dòng)車電壓互感器出現(xiàn)混沌現(xiàn)象的定量化條件。
　　利用分岔圖、李雅普諾夫指數(shù)對(duì)電壓互感器在不同激勵(lì)下的非線性特

3、性進(jìn)行了總體性的研究，并研究不同磁化特性對(duì)其混沌現(xiàn)象造成的影響，從而確定了電壓混沌振蕩的參數(shù)范圍。利用平面相圖、電壓波形圖、龐加萊截面和三維圖研究了電壓互感器電壓的“穩(wěn)定”“混沌”和“過渡”這三種非線性形態(tài)。
　　針對(duì)容易受到GIC影響的電壓互感器鐵心損耗電阻，通過仿真分別分析了線性鐵心損耗電阻與非線性鐵心損耗電阻模型對(duì)電壓互感器混沌特性的影響，并進(jìn)行了對(duì)比分析，得出非線性鐵心損耗電阻的影響效果相當(dāng)于較大值線性鐵心損耗電阻的效果。