城市軌道交通供電系統(tǒng)電能質(zhì)量分析與預(yù)測(cè).pdf

1、隨著城市軌道交通的迅猛發(fā)展，其與配電網(wǎng)的互動(dòng)性日益加強(qiáng)，需要對(duì)已運(yùn)行線路的電能質(zhì)量問題進(jìn)行評(píng)估，分析電能質(zhì)量問題產(chǎn)生機(jī)理，并建立新建線路電能質(zhì)量的預(yù)測(cè)體系。本文圍繞小時(shí)間粒度條件下的電流諧波、電壓波動(dòng)檢測(cè)算法和大數(shù)據(jù)背景下的電能質(zhì)量預(yù)測(cè)方法兩方面展開較為深入的研究，以期為電能質(zhì)量治理措施的制定和牽引供電方案的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　基于MATLAB/Simulink平臺(tái)針對(duì)雙邊供電方式的牽引供電系統(tǒng)搭建暫態(tài)仿真模型，具體構(gòu)建了基于

2、二十四脈波整流的牽引變電站及互聯(lián)牽引網(wǎng)模型，并利用可變非線性阻抗精確模擬車輛運(yùn)行所引起的牽引網(wǎng)阻抗變化。分析車輛在牽引工況和制動(dòng)工況下的不同運(yùn)行特性，據(jù)此搭建了相應(yīng)的車輛傳動(dòng)控制系統(tǒng)。綜合上述模型完成了單車站間運(yùn)行全過程的動(dòng)態(tài)仿真，進(jìn)而分析詮釋了城市軌道交通電流諧波和電壓波動(dòng)等電能質(zhì)量問題的產(chǎn)生機(jī)理。
　　依據(jù)城市軌道交通供電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)所產(chǎn)生電流諧波的特殊性，綜合考量小波包變換頻帶劃分精確的優(yōu)勢(shì)和希爾伯特黃變換瞬時(shí)參數(shù)提取準(zhǔn)確

3、的特點(diǎn)，提出了基于小波包變換預(yù)處理的希爾伯特黃變換方法(WPT-HHT)以分析諧波時(shí)變特性。其中，研究了小波包函數(shù)及分解層數(shù)的選取原則，重點(diǎn)分析了小波包變換預(yù)處理方式對(duì)傳統(tǒng)希爾伯特黃變換模態(tài)混疊的改善作用。此外，引入了基于粒子群尋優(yōu)的支持向量機(jī)回歸方法對(duì)信號(hào)端點(diǎn)進(jìn)行延拓，從而在一定程度上規(guī)避了傳統(tǒng)希爾伯特黃變換端點(diǎn)效應(yīng)問題。最后，基于北京地鐵一號(hào)線實(shí)測(cè)錄波數(shù)據(jù)，利用WPT-HHT方法分析了車輛牽引過程諧波電流時(shí)變特性。
　　考慮到

4、城軌車輛牽引過程時(shí)間較短，在分析電壓波動(dòng)時(shí)，基于統(tǒng)計(jì)計(jì)算的閃變指標(biāo)不再適用，提出采用瞬時(shí)電壓d-q分解算法提取電壓閃變包絡(luò)線以對(duì)電壓波動(dòng)細(xì)節(jié)進(jìn)行精細(xì)化描述的思路。分析檢測(cè)信號(hào)頻率波動(dòng)對(duì)瞬時(shí)電壓d-q分解算法計(jì)算精度的影響，給出頻率波動(dòng)情況下的誤差公式，提出基于u2d+u2q項(xiàng)濾波的誤差控制方法，并在MATLAB/Simulink平臺(tái)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明:檢測(cè)信號(hào)頻率波動(dòng)時(shí)，改進(jìn)算法具有較高的計(jì)算精度，可以滿足工程計(jì)算的需要。