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基于模态分析的牵引网谐波谐振研究
| 论文题名： | 基于模态分析的牵引网谐波谐振研究 |
| 关键词： | 牵引网;链式电路;模态分析;谐波谐振;降阶理论 |
| 摘要： | 目前我国的铁路建设、运行已全面进入到高速铁路发展阶段，投入运营的里程已达到7431公里，居世界首位。而高铁大多采用交－直－交型传动的电力机车，这在很大程度上降低了低频带的谐波含有率，但在高频带却出现了大量的高次谐波。虽然这些谐波的含有率不是很高，但却增大了牵引网的潜在谐振可能。牵引网发生谐波谐振会表现出很高的过电压，对牵引供电系统的安全将会造成严重的威胁，准确的找到谐振频率至关重要。 本文针对牵引负荷产生的谐波引起的牵引网谐振进行研究。将“模态分析”理论引入到牵引网谐振分析中。该方法是基于一种“解耦”的思想，认为谐振现象与网络节点导纳矩阵的奇异性有关，通过对网络的节点导纳矩阵进行特征根分析，揭示了谐振产生的一些机理，开辟了谐振研究的新思路。 首先文中针对牵引供电系统供电方式的多样性和结构的复杂性，建立了牵引网的统一链式电路模型。按照链式电路的结构，可将牵引网中的各个电气元件描述为横向的并联元件和纵向的串联元件，结合各个电气元件的特性构建出整个牵引网的数学模型。其次由牵引网的结构特性，可将牵引网看做是平行多导体的传输线模型。利用多导体的降阶理论形成牵引网的准确模型，分别针对不同机车位置和不同牵引网长度情况进行了模态分析，对分析结果进行了评估，并与传统的频谱分析结果进行了比较，证明模态分析方法简单、有效。最后建立了AT供电方式的牵引网的链式电路模型，应用了模态分析方法对形成的节点导纳矩阵进行了谐振分析，该分析结果对避免和降低牵引网谐振带来的危害具有一定的参考价值。 |
| 作者： | 贺明 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 姚李孝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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