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谐波背景下动车组电流互感器建模仿真及误差分析
| 论文题名： | 谐波背景下动车组电流互感器建模仿真及误差分析 |
| 关键词： | 动车组;电流互感器;谐波电流;传变特性;误差分析 |
| 摘要： | 随着我国高速铁路的飞速发展，交-直和交-直-交型电力传动机车混和行驶在我国电气化铁路上，使得牵引供电系统中谐波频带分布宽泛，存在大量的谐波，使得供电品质下降。谐波电流的广泛存在将会对动车组电力电子设备产生较大的影响，干扰通信系统，其中对电流互感器的传变特性产生影响，引起传变误差，从而导致差动保护装置的误动作，严重时甚至直接危及电力系统的安全稳定运行。因此，研究谐波背景下动车组电流互感器的传变误差具有十分重要的理论和实际意义。本文针对谐波引起动车组电流互感器传变误差问题，通过对动车组谐波电流特性展开研究，利用仿真软件建模仿真在加载谐波电流条件下的动车组电流互感器传变特性。 针对电流互感器工作特性、等值电路、误差计算方法、误差影响因素等工作机理与基本特性展开研究;并对动车组及动车组牵引主电路进行研究，分析了不同型号动车组电流互感器的分布及其作用;以谐波为背景，对谐波源进行了分类，归纳总结了谐波对动车组牵引供电系统的危害，为后续谐波背景下电流互感器传变特性研究分析奠定理论基础。 通过分析动车组牵引系统工作原理，得到其谐波主要来源于牵引变流器的四象限变流器，并受其调制方法、开关频率等因素的影响，理论上分析高次谐波和低次谐波的来源;通过四象限变流器的仿真分析，得到动车组谐波电流的分布特征，并与实测数据对比分析，得到动车组牵引系统的谐波电流特性，从而确立了仿真需要的谐波条件。 基于动车组电流互感器工作特性的限制，对比分析相关电流互感器模型，选定较易仿真且精度较高的J-A模型;根据动车组电流互感器的电磁特性，利用PSCAD/EMTDC电磁暂态分析软件，建立电流互感器仿真模型，仿真分析电流互感器的频率响应特性，得到了电流互感器加载不同电流频率下的传变特性。 在PSCAD/EMTDC电磁暂态分析软件中建立谐波电流与基波电流共同加载的电流互感器仿真模型，并以所分析的动车组谐波电流特性为基础，仿真分析电流互感器在加载不同谐波次数、幅值、初相位以及二次负载条件下的电流互感器传变特性，对不同仿真条件下引起的误差曲线进行理论分析，从而得到谐波条件下电流互感器的传变特性。 |
| 作者： | 白欢 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 孟建军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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