牽引供電系統(tǒng)諧波仿真分析.pdf

1、重載和高速鐵路是我國(guó)鐵路今后的主要發(fā)展方向，目前我國(guó)重載鐵路采用的機(jī)車主要是交直型電力機(jī)車，其控制方式采用相控整流方式，機(jī)車在從電網(wǎng)獲取電能的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生3、5、7次等低次諧波，經(jīng)過牽引網(wǎng)注入到電力系統(tǒng)中。牽引網(wǎng)是分布參數(shù)元件，諧波電流經(jīng)過牽引網(wǎng)時(shí)會(huì)發(fā)生諧振，使諧波電流成倍增加，造成過電壓，影響供電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文重點(diǎn)對(duì)牽引供電系統(tǒng)諧振特性、電力系統(tǒng)和牽引供電系統(tǒng)機(jī)電-電磁暫態(tài)混合仿真以及牽引供電系統(tǒng)電能質(zhì)量綜合治理進(jìn)行了研究。

2、
　　在仿真研究牽引供電系統(tǒng)諧振特性時(shí)，通常采用諧波潮流仿真方法，此時(shí)需要對(duì)牽引供電系統(tǒng)仿真模型進(jìn)行一定的簡(jiǎn)化，通常只對(duì)牽引網(wǎng)進(jìn)行建模，而機(jī)車則簡(jiǎn)化為電流源，不考慮機(jī)車和牽引網(wǎng)之間的耦合關(guān)系。本文利用PSCAD/EMTDC建立韶山4型電力機(jī)車電磁暫態(tài)仿真模型，并將其仿真結(jié)果與相關(guān)理論值進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了所建立機(jī)車模型的正確性。然后根據(jù)已有的牽引網(wǎng)仿真模型建立方法建立了機(jī)車-牽引網(wǎng)-等值電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真模型，仿真研究車網(wǎng)耦合下機(jī)車位置

3、、機(jī)車數(shù)量和牽引網(wǎng)長(zhǎng)度對(duì)牽引供電系統(tǒng)諧振特點(diǎn)和注入電力系統(tǒng)電流諧波含量的影響。
　　在對(duì)牽引供電系統(tǒng)建模時(shí)，通常采用電磁暫態(tài)仿真，在仿真時(shí)需要對(duì)電力系統(tǒng)部分進(jìn)行等值簡(jiǎn)化，將其等效為三相電壓源。本文利用ADPSS仿真軟件機(jī)電-電磁暫態(tài)混合仿真功能，在已建立好的機(jī)車-牽引網(wǎng)-等值電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真模型的基礎(chǔ)上建立機(jī)車-牽引網(wǎng)-實(shí)際電網(wǎng)機(jī)電暫態(tài)-電磁暫態(tài)混合仿真模型，仿真對(duì)比兩種仿真模型的差異，仿真結(jié)果表明在研究牽引供電系統(tǒng)諧波特性時(shí)，電

4、力系統(tǒng)部分簡(jiǎn)化等值為三相電壓源對(duì)仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性影響不大;本文建立的實(shí)際電力系統(tǒng)和牽引供電系統(tǒng)機(jī)電-電磁暫態(tài)混合仿真模型為牽引供電系統(tǒng)仿真分析提供了一種新的仿真思路。
　　最后本文研究了TCR+FC型SVC無功補(bǔ)償和濾除諧波工作原理和三相不平衡負(fù)荷補(bǔ)償原理，利用PSCAD/EMTDC建立了單相TCR+FC型SVC和基于三相不平衡負(fù)荷補(bǔ)償原理的三相TCR+FC型SVC。仿真比較了兩種補(bǔ)償方法對(duì)牽引供電系統(tǒng)諧波、負(fù)序和無功綜合補(bǔ)償效果