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以功率因数为优先的铁路功率调节器补偿策略研究
| 论文题名： | 以功率因数为优先的铁路功率调节器补偿策略研究 |
| 关键词： | 电气化铁路;电力系统;功率调节器;补偿策略 |
| 摘要： | 对于类型为无功问题为主的电气化铁道电力系统，就如何减小RPC的容量展开了系统而深入的研究。该文主要达到了两个目的，一方面，对新设计的RPC，减少其制造成本;另一方面，对已有RPC，通过改变控制策略，实现最小运行容量，从而降低RPC的运行损耗。具体工作内容如下: 首先，系统分析了国内外治理牵引供电系统电能质量问题的几种常见的办法及其性能特点，并将并将这些办法分为系统内部治理与系统外部治理来依次介绍，其中对铁路功率调节器基本原理、特点及其现状进行研究。 其次，基于对常用牵引变压器的分析对比与以无功问题为主的牵引供电系统电能质量特点的研究，通过系统地建立牵引供电系统的数学模型，提出了一种以功率因数优先并适当顾及负序的补偿方法。所提之方法建立起了RPC发出的功率与网侧PF的直接联系，清晰揭示了变流器容量、一次侧电流不平衡度与PF的关系，物理意义明确。并对该方法的性能进行全面地分析，理论上的分析表明该方法具备简单的操作性与较高的节容性。在此基础上，提出了一套简单可靠的控制方法，基本满足了大功率变流器所需要的可靠性与快速性。 然后，阐述了一套用于设计RPC关键参数的方法，并设计了本文所提的基于V/v型牵引变压器的铁路供电系统补偿治理仿真模型，在模型基础上，依据两种不同的工况类型进行仿真。由仿真结果表明，在使用以功率优先的RPC补偿策略后，通过改变网侧目标功率因数PF*，实现了在使得系统电压不平衡度优化至达标的前提下，降低RPC使用容量的最终目的。这样的仿真结果表明第3章中结论的正确性与可行性。 最后，对文中所述的基于V/v型牵引变压器的2×5kW级小功率铁路供电系统补偿治理原理样机的搭建，对该系统拓扑结构、系统参数，以及控制参数进行详尽地叙述，同时介绍了控制器的四个基本模块:同步模块，功率计算模块，调制模块与功率控制模块。为了对之后的实验有更加系统的指导性，本章还将RPC的操作使用流程进行了细致的说明，最后本文给出了本次实验的部分结果，论证了原理的正确性。该原理机为大功率RPC的工程应用和调试提供了很好的模拟小功率，为本文的RPC补偿方案提供了工程应用的支撑。 |
| 作者： | 高翔 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 罗隆福 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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