本文關(guān)鍵詞：高速鐵路牽引供電系統(tǒng)對(duì)電力主網(wǎng)諧波影響的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高速鐵路的快速發(fā)展,極大的滿足了生產(chǎn)生活的需要,也符合我國(guó)節(jié)能減排、清潔環(huán)保的現(xiàn)實(shí)要求。由于牽引列車含有大量非線性元件,且作為單相負(fù)荷從電網(wǎng)獲取電流,其產(chǎn)生的諧波及不平衡會(huì)對(duì)牽引供電系統(tǒng)本身以及電力主網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成不良影響。因此,開(kāi)展針對(duì)牽引供電系統(tǒng)及其對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量影響的研究,具有重要的意義。本文基于高速鐵路牽引供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理,進(jìn)行了基波潮流及諧波潮流計(jì)算,并對(duì)計(jì)及曲線附加阻力的諧波源特性作了仿真分析。在此基礎(chǔ)上,搭建了車網(wǎng)耦合系統(tǒng),分析了牽引供電系統(tǒng)在不同運(yùn)行工況下,網(wǎng)側(cè)諧波電壓電流情況,并對(duì)大西鐵路祁縣東牽以及介休東牽低次諧波是否越限進(jìn)行了估算。考慮到傳統(tǒng)的注入功率型牛拉基波潮流算法對(duì)初值選擇較為嚴(yán)格,論文對(duì)比分析了注入功率型與注入電流型牛拉法算法上的優(yōu)劣,明確了后者收斂特性更優(yōu),提出了計(jì)及車網(wǎng)耦合的注入電流型牛拉基波潮流算法,通過(guò)算例驗(yàn)證了該方法的可行性。諧波潮流計(jì)算時(shí)考慮了車網(wǎng)耦合因素對(duì)單線模型下的牽引網(wǎng)導(dǎo)納矩陣的優(yōu)化,提出諧波潮流改進(jìn)算法,將諧波功率疊加到基波潮流中參與迭代運(yùn)算,并通過(guò)算例驗(yàn)證了該法的可行性。由于動(dòng)車運(yùn)行過(guò)程受路況的影響,為使仿真結(jié)果更切合實(shí)際,論文建立了計(jì)及曲線附加阻力的牽引傳動(dòng)系統(tǒng)。分析了動(dòng)車運(yùn)行在平面單曲線、三S形曲線以及坡道曲線路況下傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩特性,并研究了牽引負(fù)荷曲線路況下的諧波源特性。仿真結(jié)果表明:考慮曲線附加阻力的影響后,動(dòng)車組在牽引工況下電磁轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩均增大,各次諧波畸變加重;再生制動(dòng)工況下,負(fù)荷并網(wǎng)點(diǎn)基波電流減小,諧波畸變比牽引工況更嚴(yán)重。另外,論文采用MATLAB和RTDS仿真分析了牽引供電系統(tǒng)對(duì)電力主網(wǎng)的諧波影響�；贛ATLAB/SIMULINK,搭建了高速鐵路全并聯(lián)AT牽引供電系統(tǒng),分析了單臂供電情況下,網(wǎng)側(cè)諧波電壓電流特性;利用RTDS/RSCAD中離散傅里葉分析模塊DFT對(duì)63次以下的諧波信息進(jìn)行了提取和仿真,分析了主網(wǎng)側(cè)發(fā)生B相經(jīng)小電阻接地和CA相間故障時(shí),牽引供電系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)的諧波特性,結(jié)果表明,兩類故障導(dǎo)致動(dòng)車負(fù)荷受端電壓減小,故障發(fā)生和結(jié)束時(shí)刻會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的諧波畸變,故障期間,各次諧波電流整體增大,且偶次諧波增幅明顯,兩種故障類型下,某些次諧波則表現(xiàn)出相反的變化,也即故障諧波電流小于故障前狀態(tài)值。這對(duì)牽引系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行造成不良影響,從而為高速鐵路系統(tǒng)故障狀態(tài)下的諧波特性研究提供了理論依據(jù)。以大西鐵路祁縣東牽-介休東牽路段牽引供電系統(tǒng)為實(shí)例,本文分析了動(dòng)車組額定功率運(yùn)行情況下的低次諧波數(shù)據(jù),估算出平均狀態(tài)下?tīng)恳揪W(wǎng)側(cè)諧波指標(biāo)是否越限,為實(shí)際運(yùn)行、維護(hù)以及諧波治理提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：高速鐵路 注入電流型牛拉法 車網(wǎng)耦合 牽引傳動(dòng)系統(tǒng) 諧波影響
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U223.63;TM711
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 選題背景及研究意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 牽引供電系統(tǒng)基波潮流及諧波潮流算法12-13
• 1.2.2 牽引負(fù)荷傳動(dòng)系統(tǒng)13-14
• 1.2.3 高速鐵路牽引供電系統(tǒng)諧波影響14-15
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第二章 高速鐵路牽引供電系統(tǒng)基波和諧波潮流算法17-33
• 2.1 高鐵牽引供電系統(tǒng)基波潮流算法17-25
• 2.1.1 幾種常規(guī)潮流算法對(duì)比分析17-18
• 2.1.2 注入電流型牛頓-拉夫遜潮流算法18-22
• 2.1.3 計(jì)及車網(wǎng)耦合的注入電流型牛頓-拉夫遜潮流算法22-25
• 2.2 高鐵牽引供電系統(tǒng)諧波潮流算法25-31
• 2.2.1 諧波潮流算法中的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣25-27
• 2.2.2 計(jì)及車網(wǎng)耦合的諧波潮流算法27-31
• 2.3 本章小結(jié)31-33
• 第三章 計(jì)及曲線附加阻力的CRH2動(dòng)車組牽引傳動(dòng)系統(tǒng)仿真33-53
• 3.1 CRH2型動(dòng)車組牽引傳動(dòng)系統(tǒng)33-34
• 3.2 CRH2型動(dòng)車組控制原理及仿真34-40
• 3.2.1 CRH2牽引整流器原理及仿真34-37
• 3.2.2 CRH2牽引逆變?cè)砑胺抡?/span>37-40
• 3.3 CRH2型動(dòng)車組運(yùn)行特性40-44
• 3.3.1 牽引及再生制動(dòng)特性分析41-42
• 3.3.2 運(yùn)行工況模式控制42-44
• 3.4 計(jì)及曲線附加阻力的牽引傳動(dòng)系統(tǒng)仿真44-47
• 3.4.1 平面單曲線工況仿真45-46
• 3.4.2 平面S形曲線工況仿真46
• 3.4.3 坡道曲線工況仿真46-47
• 3.5 計(jì)及曲線附加阻力的諧波源特性分析47-51
• 3.5.1 不計(jì)曲線附加阻力的諧波源特性47-48
• 3.5.2 計(jì)及單平面曲線附加阻力的諧波源特性48-49
• 3.5.3 計(jì)及平面S形曲線附加阻力的諧波源特性49-50
• 3.5.4 計(jì)及坡道曲線附加阻力的諧波源特性50-51
• 3.6 本章小結(jié)51-53
• 第四章 基于MATLAB和RTDS的車網(wǎng)耦合系統(tǒng)對(duì)電力主網(wǎng)的影響53-91
• 4.1 高速鐵路牽引供電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型54-57
• 4.1.1 V/V型牽引變壓器模型54-55
• 4.1.2 牽引網(wǎng)模型55-56
• 4.1.3 AT所模型56-57
• 4.2 基于MATLAB的車網(wǎng)耦合系統(tǒng)對(duì)電力主網(wǎng)影響的研究57-63
• 4.2.1 動(dòng)車組模型的對(duì)比與選擇58-60
• 4.2.2 單車運(yùn)行工況仿真60-61
• 4.2.3 計(jì)及曲線附加阻力的單車運(yùn)行工況仿真61
• 4.2.4 多車運(yùn)行工況仿真61-63
• 4.3 基于RTDS的車網(wǎng)耦合系統(tǒng)對(duì)電力主網(wǎng)影響的研究63-89
• 4.3.1 RTDS基本介紹63-64
• 4.3.2 車網(wǎng)耦合系統(tǒng)模型構(gòu)建64-74
• 4.3.3 車網(wǎng)耦合系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)諧波仿真74-79
• 4.3.4 故障工況下耦合系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)諧波仿真79-89
• 4.4 本章小結(jié)89-91
• 第五章 大西鐵路祁縣-介休路段對(duì)周邊電網(wǎng)的影響91-107
• 5.1 大西鐵路概況91-92
• 5.2 祁縣東牽-介休東牽接入條件及方案92-94
• 5.2.1 祁縣東牽引站附近電網(wǎng)條件及接入方案92-93
• 5.2.2 介休東牽引站附近電網(wǎng)條件及接入方案93-94
• 5.3 基于RTDS的系統(tǒng)仿真94-104
• 5.3.1 測(cè)試系統(tǒng)諧波監(jiān)測(cè)94-100
• 5.3.2 祁縣東-介休東牽引供電系統(tǒng)諧波監(jiān)測(cè)100-104
• 5.4 本章小結(jié)104-107
• 第六章 總結(jié)與展望107-109
• 附錄109-113
• 參考文獻(xiàn)113-117
• 致謝117-119
• 攻讀學(xué)位期間取得的成果119

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