(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111541565.7 (22)申请日 2021.12.16 (71)申请人 国网山西省电力公司太原供电公司 地址 030001 山西省太原市府东 街71号 申请人 长沙理工大 学 (72)发明人 曾祥君　喻锟　倪砚茹　程新翔　 卓超　唐雨杭　韩炜　药炜　 (74)专利代理 机构 长沙市融智专利事务所(普 通合伙) 43114 专利代理师 熊开兰 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于钢轨电位动态调控的变压器直流偏磁 抑制方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于钢轨电位动态调控 的变压器直流偏磁抑制方法， 在地铁直流牵引变 电所的负极母线与接地网之间并入一个电压源， 记为并联电压源， 使 得地铁沿线两个变电站之间 的变压器直流偏磁电流为0。 本发明通过调节电 压源幅值变化， 使引发变压器直流偏磁电流的关 键节点的电位增幅抵消初始电位差， 实现等电 位， 达到直流偏磁电流抑制效果。 权利要求书4页 说明书7页 附图4页 CN 114491929 A 2022.05.13 CN 114491929 A 1.基于钢轨电位动态调控的变压器直流偏磁抑制方法， 其特征在于， 在地铁直流牵引 变电所的负极母线与接地网之间并入一个电压源， 记为并联电压源， 使得地铁沿线两个变 电站之间的变压器直 流偏磁电流 为0。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 并联电压源幅值的计算与应用方法为： （1） 计算未并入电压源之前、 地铁沿线两个变电站之间直流偏磁电流的初始电位差， 即所述两 个变电站对应到地铁 “钢轨‑排流网‑大地”三层离散模型中两个节点之间的电位差； （2） 根 据初始电位差， 应用叠加定理计算应并联的电压源 幅值， 并根据机车运行位置和牵引电流 的变化情况， 实时调整所述并联电压源的幅值。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述并联电压源 并联于地铁运行区间任意 一侧的牵引变电所 的负极母线与接地网之间， 记该侧牵引变电所为第一牵引变电所， 另一 侧牵引变电所为第二牵引变电所； 将两个变电站中离牵引变电所较近的变电站与就近侧牵 引变电所连接的负极母线相连， 则该变电站 位于地铁“钢轨‑排流网‑大地”三层离散模型的 钢轨节点n+1， 另一个变电站与地铁 “钢轨‑排流网‑大地”三层离散模 型的排流网任意节点k 相连； 则所述并联电压源的幅值 根据列车位置进行调整， 表达式为：  式中， 表示并联电压源 的幅值， 为地铁“钢轨‑排流网‑大地”三层离散模型在 牵引供电电流作用下的节点导纳矩阵， 地铁 “钢轨‑排流网‑大地”三层离散模型的每层纵向 划分 为n段得 到n+1 个 节点 ； 为 矩阵 的 行 列式 ， 为矩阵 的代数余子式； 为地铁“钢轨‑排流网‑大地”三层离 散模型在并联电压源作用下的节点导纳矩阵， 为矩阵 的行列式，   为矩阵 的代数余子式； 分别为第一、 第二牵引变电所向机车提供的牵引电流； 为机车的牵引电流， 与机车运行位置z有关； k为所述两个变电站中离牵引变电所较远的 变电站所在节点的编号。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述地铁 “钢轨‑排流网‑大地”三层离散模 型， 是包括 地铁沿线两个 变电站之间的直 流偏磁支路的三层离 散模型。 5.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 节点导纳矩阵 由分块矩阵 组成， 表示 为： ，权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114491929 A 2， ， ， ， ， ， ， 另外， 分块矩阵 均是以 为对角线且阶数为n+1的对角矩阵， 且分块矩阵 中的元素 ， 分块矩阵 中的元素 ； 分块矩阵 是 以 为对角线且阶数为n+1的对角矩阵 ， 分块矩阵 中元素 ； 均为节点导纳矩阵 中的中间参数； 为单元轨道纵向电阻， 为单权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114491929 A 3