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AT牵引供电系统建模及其电能质量的研究
| 论文题名： | AT牵引供电系统建模及其电能质量的研究 |
| 关键词： | 电气化铁路;牵引供电系统;建模仿真;电能质量 |
| 摘要： | 电力在社会生活中扮演着重要角色，重载铁路担负着现代生活主要的运载任务，电气化铁路因耗能小、运量大等优点受到大众青睐。伴随着工业技术的快速发展，重载铁路对电网的冲击影响造成的电能质量污染情况日益凸显。牵引供电系统作为铁路运输的能源核心，对它的准确有效分析对提升电网的综合电能质量具有重大意义。 本文首先就三种牵引变压器的接线形式进行了理论分析，然后根据Carson理论将由多导体传输线组成的牵引网进行简化等效，建立了含保护线的四导线系统;同时依据电力机车HXD3的负荷特性构建了等值谐波源模型;从而利用MATLAB搭建了AT供电方式下的重载铁路供电系统仿真模型。 基于综合仿真模型，依次对直接影响系统电能质量的因素进行了理论仿真分析。分别对谐波电流分布、电压分布、三相不平衡度以及变压器励磁涌流现象进行了仿真分析，仿真结果表明:当机车功率偏离额定功率越远，所造成的接触网谐波电流畸变率越大;谐波由机车所在位置向远处传播;采用不同长度的牵引网模块计算，对谐波畸变的影响并不明显。机车所在处网压最低，但即使是两列机车同时运行在一供电段，其电压波动也在5％以内，满足牵引网电压要求。合闸初相角为0°时变压器内励磁涌流;变压器容量越大，所引起的励磁涌流越大;剩磁对于励磁涌流的大小几乎没有影响。YNd11接线变压器的电流三相不平衡度大于Scott变压器的不平衡度。 分别利用傅里叶变换和希尔伯特黄变换对非平稳信号进行检测分析，仿真结果表明希尔伯特黄变换能够精确定位信号扰动发生的起止时间和频率变动，在分析电气化铁路中非平稳信号中具有十分优越的性能。 最后，通过总结分析电能质量治理的发展态势，建立了利用SVG滤除谐波的系统仿真模型，结果表明SVG可以滤除系统内98％的谐波;并对TCR型SVC装置实现了硬件模拟，对3、5次谐波有较好的滤除作用;通过比较两种方法的实用性与优劣势，为进一步提高铁路安全稳定运输能力，研究补偿治理方案提供了参考。 |
| 作者： | 陈梦琪 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 李华伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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