電氣化鐵路牽引負(fù)荷電能質(zhì)量評估方法.pdf

1、C l a s s i f i e dI n d e x ：U 2 2 1U ．D ．C ：6 2 1 ．3D i s s e r t a t i o nf o r t h eM a s t e r D e g r e ei n E n g i n e e r i n gR e s e a r c h o n E l e c t r i cR a i l w a y P o w e r Q u a l i t yE v a l u a

2、t i o n M e t h o dC a n d i d a t e ：S u p e r v i s o r ：S c h o o l ：D a t eo f D e f e n c e ：D e g r e e ··C o n f e r r i n g ·- I n s t i t u t i o n ：Q i u Q i a nP r o f ．H u a n gW e iS c h o o l

3、 o f E l e c t r i c a l & E l e c t r o n i cE n g i n e e r i n gJ u n e ，2 0 1 4N o r t h C h i n a E l e c t r i c P o w e rU n i v e r s i t y華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文摘 要最近幾年，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的不斷增強(qiáng)，對于鐵路運(yùn)輸?shù)囊笤絹碓礁?。電氣化鐵路由于其具有的運(yùn)輸能力大、能源消耗少、

4、環(huán)境污染小、運(yùn)營成本低等突出優(yōu)點(diǎn)，在我國得到了迅速發(fā)展。然而由于電力機(jī)車牽引負(fù)荷會對電網(wǎng)注入諧波負(fù)序電流，對電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響日益突出。所以對電氣化鐵路牽引負(fù)荷的特點(diǎn)進(jìn)行研究和分析以及對電氣化鐵路的電能質(zhì)量問題進(jìn)行仿真和評估具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。但電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量受多個(gè)因素的影響，電力系統(tǒng)受到各種電能質(zhì)量指標(biāo)同時(shí)組合作用構(gòu)成電能質(zhì)量的綜合等級，電力系統(tǒng)整體的電能質(zhì)量不能僅單純的依靠某一項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo)的結(jié)果來判定，所以研

5、究如何準(zhǔn)確有效的對電能質(zhì)量進(jìn)行綜合評估也是一項(xiàng)有很強(qiáng)實(shí)際意義的課題。本文以電氣化鐵路的牽引供電系統(tǒng)為對象，研究并分析電氣化鐵路牽引負(fù)荷的特點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)展開，討論了電氣化鐵路幾項(xiàng)重要電能質(zhì)量指標(biāo)參數(shù)的測量理論和算法，最后以單項(xiàng)指標(biāo)評估的為基礎(chǔ)，進(jìn)行了電能質(zhì)量綜合評估，評估中用到了綜合集成賦權(quán)的方法。鐵路牽引供電系統(tǒng)電氣化后有其組成和負(fù)荷特點(diǎn)，本文對其進(jìn)行了了介紹和分析。從電力機(jī)車的電氣特性、鐵路線路條件和運(yùn)輸組織方案等因素方面分析了牽

6、引負(fù)荷的特點(diǎn)，驗(yàn)證了電氣化鐵路牽引負(fù)荷所具有的不對稱、非線性、波動性及功率大等特點(diǎn)。最后將電氣化鐵路的特性集中到了諧波、三相不平衡、電壓偏差、頻率偏差及電壓波動與閃變幾個(gè)關(guān)鍵單項(xiàng)指標(biāo)上。本文接著基于短時(shí)傅里葉變換，討論并研究了電氣化鐵路電能質(zhì)量的幾項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)的檢測算法，并設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的可行性和有效性。在窗函數(shù)的選擇問題上，本文比較了幾種常見窗函數(shù)應(yīng)用在電力信號上的仿真結(jié)果，最后選擇采用矩形自卷積窗，且選擇的時(shí)間窗寬度自動與信號