摘要: |
铁路运输在实现电力牵引后,电气化铁道在世界各国都得到了迅速发展,并已成为铁路运输现代化发展的主导方向,电力牵引负荷也成为电力系统的主要负荷。由于电力机车牵引比传统的蒸汽机车牵引和内燃机车牵引有许多突出的优越性,电气化铁道具有运输能力大、行驶速度快、消耗能源少、运营成本低、工作条件好等优点,具有较高的经济效益和良好的社会效益。然而,具有低功率因数的整流型牵引负荷在运行中要产生大量的谐波电流,其单相独立性还通过牵引变电所在电力系统中产生负序电流,这些电流注入电网后,会引起电力系统的电压、电流不对称和波形畸变,使电能质量下降,严重时还会威胁到电力系统稳定、安全的运行,从而造成严重的经济损失。因此,解决电气化铁道牵引供电系统对电力系统的“污染”问题将是一个非常有意义的研究课题。
针对电气化铁道牵引供电系统,本文主要研究我国现已投入运行的集中在牵引变电所低压侧综合补偿无功、谐波与负序装置,并对其补偿效果进行分析,对有关谐波和无功功率的基础理论与分析方法,以及传统的无功、负序补偿和滤波方法做出必要的介绍。论文从我国牵引变电所现场实测数据出发,对既有的多种补偿装置进行效果分析并加以比选,通过理论分析和仿真计算,总结出各牵引变电所采取的不同补偿方案所取得的补偿效果。最后,结合国内外补偿技术的最新发展,建立了一种适应于电气化铁道的并联型无功功率发生器模型,经过仿真分析给出了仿真波形,得出的仿真结果表明了该补偿方案的有效性。
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