高速鐵路牽引供電負荷及其諧波特征.pdf

1、隨著鐵路運輸技術的快速發(fā)展，我國在近些年來大力發(fā)展鐵路運輸業(yè)，新建或重建了很多鐵路干線，其中，高鐵發(fā)展尤為迅速。鐵路的發(fā)展，大力的帶動了國家經濟的發(fā)展，但與此同時，也不可避免了帶來了一些不利的影響。其中，對電力系統(tǒng)電能質量的影響尤為嚴重，甚至發(fā)生了很多鐵路諧振事件。并且隨著社會的發(fā)展和技術的進步，用戶對于電力系統(tǒng)供電的電能質量也更加關心，對于諧波的分析和研究也越來越重視。
　　經過長期的努力，在導師的指導下，并且閱讀大量的參考文獻

2、的基礎上，本文完成了對于電能質量在線監(jiān)測的裝備的開發(fā)，包括硬件部分和軟件部分，并且該系統(tǒng)進行并通過了實驗室和電科院的性能測試。在此基礎上，本文通過使用該設備對合福鐵路沿線牽引變電所諧波的在線監(jiān)測，實現(xiàn)對XYX和DJL兩個供電臂的上下行T/F線的電流特征的描述，將供電臂的負荷場景進行分類。為了更好的說明上下行T/F線與機車總電流的占比關系，引入上下行T/F線的電流分配率δ來分析。根據分類的負荷場景，對牽引場景、制動工況以及惰行場景這三種負

3、荷場景進行諧波分析。得出相關結論如下：
　　通過對電能質量在線監(jiān)測的性能測試，電能質量在線監(jiān)測系統(tǒng)具有良好的諧波響應，電壓和電流信號測量精準度高、完全可以滿足高速鐵路多通道諧波在線監(jiān)測，同時該設備滿足GB/T14549-93、GB/T17626.7-2008、GB/T19862-2005、DL/T1227-2013規(guī)定的要求。
　　通過對XYX和DJL兩個供電臂的上下行T/F線的電流特征的描述，供電臂負荷特性分為如下幾個負荷

4、場景：進入供電臂合閘電流、牽引電流、惰行電流、再生制動電流、離開供電臂合閘電流。
　　通過分析上下行T/F線的電流分配率δ，在實際運行中，當CRH3動車組在處于兩個AT所之間時，流回牽引變電所處的上下行T線電流相等且大于0.25I，F(xiàn)線電流相等且小于0.25I。當動車組處于牽引變電所與AT所之間時，流回牽引變電所處上下行F線電流相等且隨著動車組離牽引變電所距離的增大而減小，當到達牽引變電所處F線電流為0。上下行T線電流不相等，動車

5、組所在接觸網的T線電流隨著動車組離牽引變電所距離的增大而增大，非動車組所在接觸網T線電流隨著動車組離牽引變電所距離的增大而減小，當到達牽引變電所處，動車組所在接觸網T線電流等于動車組電流，非動車組所在接觸網T線電流為0。δ可以很好的分析供電臂的負荷場景。
　　通過對牽引場景、再生制動、惰行三種工況下的諧波特征進行研究，得到牽引場景下諧波分布以低次奇次諧波為主，主要包含3、5、7、9、11、13次諧波，2、4次諧波也非常嚴重，45、

6、47、49次諧波存在諧波放大情況，總諧波畸變率為11.2％，諧波含量10.8A；再生制動場景下諧波分布跟牽引場景下特征很相似，但沒有諧波放大的情形諧波含量低于牽引場景，而且總諧波畸變率遠大于牽引場景下的；惰行場景下諧波電流分布除了5、11、13、17、19、21、25次諧波外，其他的諧波隨著諧波次數的增大而減小，而且總諧波畸變率達到31.3%。
　　通過對三種工況的諧波特征進行對比，三種工況存在不同的特征諧波，牽引場景以低次奇次諧