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电气化铁路牵引供电系统仿真及谐波治理
| 论文题名： | 电气化铁路牵引供电系统仿真及谐波治理 |
| 关键词： | 电气化铁路;牵引供电系统;谐波补偿;仿真分析 |
| 摘要： | 自从电力电子技术在电气化铁路中得到应用以来，其引起的谐波问题就得到了各方的重视。属于大功率非线性电力电子装置的电力机车具有谐波源的共性，会产生大量的谐波电流，而谐波电流会在公用电网公共连接点(PCC)注入公用电网，并引起公用电网的电压发生畸变，对电力系统的影响不言而喻。从电气化铁路实际运营的情况来看，还出现了高频谐振导致系统过电压等问题，严重威胁电力系统的可靠运行和运营人员的人身安全。 本文在了解了电气化铁路牵引供电系统的特点的基础上，分析了三相V/v型牵引变压器、电力机车及整个牵引供电系统的工作原理及其建模仿真方法，然后在MATLAB/Simulink仿真平台中搭建了牵引供电系统的仿真模型。仿真结果表明了电铁牵引负荷产生的谐波电流超过国家标准中的限制值，由此导致的谐波超标问题会对电力系统产生较大的影响，需要采取相应的治理措施。 为了解决电铁牵引负荷产生的谐波对电力系统的影响，结合国内外研究经验，本文采用在牵引侧端口处加装单相并联型有源电力滤波器(APF)的方案来动态抑制谐波，该方案能够根据牵引负荷产生的谐波电流的实测值，产生一种与其幅值相等、相位相反的补偿电流注入系统，从而补偿或消除负荷电流的谐波分量。然后分析了单相并联型APF的拓扑结构、谐波电流检测方法及控制策略，所搭建的仿真模型运行结果表明，本文采用的单相并联型APF能够对电铁牵引负荷进行有效的就地谐波补偿，减小了对电力系统电能质量的影响。 |
| 作者： | 石增玲 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 曹娜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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