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电气化铁道供电系统谐波检测及治理的研究
| 论文题名： | 电气化铁道供电系统谐波检测及治理的研究 |
| 关键词： | 电气化铁道;供电系统;谐波电流检测;谐波电流治理;电压跟踪控制;有源电力滤波器 |
| 摘要： | 近年来，随着非线性电力电子器件的广泛应用，在电网中产生了大量的谐波。在电气化铁道的供电系统中运行的电力机车是典型的谐波源，其对电网中的电能质量产生巨大的影响。因此，很有必要对电气化铁道的供电系统中的谐波进行分析与检测，并提出相关的治理措施。 首先，本文介绍了谐波的基本概念，在此基础上分析了电气化铁道的供电系统的谐波源—电力机车的电气原理，分析了电气化铁道的牵引负荷的特点。 其次，概述了无源滤波器(PF)，有源电力滤波器(APF)及混合型电力滤波器(HAPF)的基本理论，设计了电气化铁道供电系统HAPF的总体结构，分析了HAPF的滤波原理，比较了三种控制控制策略下的滤波特性。 接着，文中介绍了有源电力滤波器谐波电流的检测方法，着重分析了适用于电气化铁道供电系统的4种谐波电流检测法，并进行了仿真对比分析。讨论了电网电压畸变、锁相环偏差及低通滤波器(LPF)对检测结果的影响。针对前述方法的不足，提出了一种改进型的检测法，进行仿真验证，并确定为本文采用的检测法。阐述了单独使用APF的参考电流跟踪控制方法，针对滞环控制和三角波调制的不足，分别给出了改进型的控制方法。文中给出了HAPF的电压跟踪控制策略，此外还分析了单独使用的APF和HAPF直流侧电压的控制方法。 然后，本文给出了HAPF主电路各个组成部分的设计方法和主要参数的选取原则，同时阐述了采用TMS320LF2407的DSP芯片，实现对HAPF控制的硬件和软件设计的方法。 最后，运用仿真软件MATLAB7.5分别搭建了谐波源、PF、APF、HAPF的仿真模型，并进行详细的仿真分析，验证了本文所设计的HAPF可有效地消除电气化铁道供电系统的谐波和补偿其无功。 |
| 作者： | 林卿生 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 戴文进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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