基于多種平衡變壓器的電氣化鐵道電能質(zhì)量治理研究.pdf

1、隨著電氣化鐵路朝著高速化和重載化發(fā)展，其所帶來的電能質(zhì)量問題對整個(gè)電力系統(tǒng)的影響越來越嚴(yán)重。對于電氣化鐵道電能質(zhì)量的治理問題，是當(dāng)今電氣化鐵道方面研究的重點(diǎn)問題。但是，電氣化鐵道的電能質(zhì)量具有其獨(dú)特的特點(diǎn)，不對稱性強(qiáng)，負(fù)載波動(dòng)性大，隨機(jī)性強(qiáng)，治理容量大等。因此，選取一種能夠克服上述各種復(fù)雜條件的治理方法成為現(xiàn)階段研究的熱點(diǎn)。本課題來源于國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51077044)“基于新型平衡變壓器的電氣化鐵道負(fù)序和諧波統(tǒng)一治理的理論與方法

2、研究”。論文中充分挖掘平衡變壓器的潛在功能，采用先進(jìn)的電力電子技術(shù)，提高負(fù)序和諧波的綜合治理效果，從而達(dá)到提高負(fù)序和諧波的綜合治理，降低綜合治理的成本。并具有先進(jìn)性、綜合性和實(shí)用性的特點(diǎn)。圍繞電氣化鐵道電能質(zhì)量治理的各種問題，本文具體研究工作如下:
　　首先，概述了現(xiàn)階段電氣化鐵道電能質(zhì)量各種治理方法的特點(diǎn)，介紹了其基本原理及優(yōu)缺點(diǎn)。然后從數(shù)學(xué)原理上推導(dǎo)了基于Y/＞/▽接線平衡變壓器、星形三角形平衡變壓器和YN/〉(/-)V接線平

3、衡變壓器的電氣化鐵道負(fù)序、諧波和無功治理的本質(zhì)和負(fù)載負(fù)序諧波分量在變壓器各個(gè)繞組中的分布情況。研究基于此種類型的多用途平衡變壓器與三相變流器相結(jié)合的共同特點(diǎn)，并提出了治理電氣化鐵道電能質(zhì)量的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　其次，結(jié)合前期的研究工作，找到此種治理系統(tǒng)負(fù)序、諧波和無功的檢測方法，通過此種檢測方法進(jìn)行系統(tǒng)補(bǔ)償量的實(shí)時(shí)檢測。并找到能夠應(yīng)用于新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中三相橋式變流器中電壓電流雙閉環(huán)控制方法。結(jié)合湖南西部某牽引供電站的實(shí)測負(fù)載波形在M

4、atlab/Simulink平臺中建立仿真模型，驗(yàn)證了整個(gè)系統(tǒng)對于電氣化鐵道電能質(zhì)量綜合治理的效果。并對比分析此種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之間及其與原有治理方法結(jié)構(gòu)上的優(yōu)缺點(diǎn)。為此種類型的電氣化鐵道電能質(zhì)量治理提供了一定的實(shí)踐指導(dǎo)。
　　最后，針對實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)存的5kVA小容量的Y/＞/▽接線平衡變壓器，建立整個(gè)治理系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。將整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)硬件部分進(jìn)行一定的敘述，為下一步進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)做了比較完善的前期準(zhǔn)備。以實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證理論的準(zhǔn)確性，從而