電氣化鐵道牽引網(wǎng)阻抗頻率特性測試裝置開發(fā).pdf

1、鐵路運輸在保障人民生活和促進國民經(jīng)濟等方面發(fā)揮了巨大的作用，保障其安全可靠運行至關(guān)重要。伴隨著交直交型機車和動車組廣泛應(yīng)用于軌道交通運輸，一些新的問題也逐漸涌現(xiàn)，由于車網(wǎng)參數(shù)不匹配造成的牽引網(wǎng)高次諧波諧振事故時有發(fā)生。為了解決這一問題，對電氣化鐵路的牽引網(wǎng)阻抗頻率特性進行研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。因此本文通過外加諧波源變流器作為激勵源的方式對牽引供電系統(tǒng)的阻頻特性展開深入研究，并設(shè)計開發(fā)一套能應(yīng)用于實際場合測量牽引供電系統(tǒng)阻頻特性的裝

2、置。
　　測試裝置的原理是:將級聯(lián)H橋型變流器通過變壓器與牽引網(wǎng)連接，吸收基波有功功率，通過控制算法將其轉(zhuǎn)換為諧波功率，向牽引網(wǎng)中注入頻率和幅值可調(diào)的諧波電流。利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄變壓器高壓側(cè)的電壓、電流，利用間諧波差值算法計算牽引網(wǎng)在不同頻率下的阻抗值，繪制出牽引網(wǎng)的阻抗頻率特性曲線，從而的到牽引網(wǎng)的諧振頻率。
　　本文首先對本測試裝置的功能進行了介紹，對裝置的制作方案進行了比較和分析并確定了級聯(lián)H橋型變流器的拓撲結(jié)構(gòu)。之

3、后研究了牽引網(wǎng)諧波阻抗的測算方法，包括背景諧波的影響和間諧波阻抗差值算法。在Matlab/Simulink中搭建了采用級聯(lián)H橋結(jié)構(gòu)的測試裝置模型，驗證了裝置的可行性。研究了測試裝置的主電路拓撲的數(shù)學(xué)模型，通過變流器的電壓輸出公式分析了裝置發(fā)出諧波的純凈度。分析了測試裝置的電氣參數(shù)的約束條件，并根據(jù)約束條件和初始參數(shù)進行了選取了裝置的額定參數(shù)。在此基礎(chǔ)上對功率開關(guān)管、電容、電感進行了選取。對裝置的相關(guān)配套設(shè)備進行了選型和研究，如測量傳感器