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高速铁路牵引负荷对电网电能质量的影响及综合评估
| 论文题名： | 高速铁路牵引负荷对电网电能质量的影响及综合评估 |
| 关键词： | 高速铁路;牵引供电系统;CR300型动车组;电能质量;综合评估 |
| 摘要： | 随着中国高速铁路日益蓬勃的发展，动车组大量投入使用，从而使得动车组数量、行车密度、功率不断的增加。动车组作为牵引供电系统的特殊负荷，具有复杂运行工况、大量非线性元件、功率大等特点，导致动车组从电网获得电能的同时，大量的负序电流和谐波电流通过牵引供电系统注入到电网，给电网造成电能质量问题。因此，本文对高速铁路牵引负荷给电网电能质量造成的影响进行仿真分析，并且采用综合评估方法对牵引负荷给电网造成的电能质量影响进行综合评估，为高速铁路电能质量治理提供理论依据，使工作人员能够把握电网的电能质量实际情况有着重要意义。 (1)根据高速铁路牵引供电系统各部分实际参数，搭建了牵引供电系统仿真模型。以CR300型动车组为研究对象，依据动车组传动系统结构和实际参数，搭建了动车组仿真模型。将动车组在牵引工况和再生制动工况下以不同功率运行进行仿真分析，仿真结果表明，动车组网侧电流谐波特性与理论分析结果相一致，验证了所搭建动车组仿真模型是正确性的。 (2)搭建了动车组-牵引供电系统联合仿真模型，通过牵引网电压水平分析，得到了牵引网各处电压均能满足动车组的要求。通过广义Nyquist稳定性判据来分析动车组不同数量对车-网系统稳定性的影响，仿真分析CR300型动车组处于数量不同、位置不同、运行工况不同对220kV电网电能质量的影响以及考察了牵引变电所低压侧谐振情况。仿真结果表明，动车组数量越多，车-网系统越不稳定；动车组离牵引变电所越远，对电网造成的电能质量影响越严重；动车组在制动工况下比牵引工况下对电网电能质量造成的影响更严重；牵引变电所低压侧并联谐振点不随着数量、位置、运行工况所改变。 (3)根据高速铁路牵引负荷特点，建立了高速铁路电能质量评估指标体系。选取层次分析法和变异系数法来确定主客观权重，采用博弈论方法确定综合权重。在可变模糊集的基础上引入集对分析理论，分别确定了每组数据综合评估结果，采用基于特征值赋权法对牵引变电所五组数据综合评估结果进行组合，得到了牵引变电所电能质量评估等级。通过与其它综合评估方法的结果进行对比，验证了此方法的可行性。 |
| 作者： | 卢涛 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王果;刘斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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