高速鐵路牽引供電系統(tǒng)高次諧波諧振仿真研究.pdf

1、隨著交直交動(dòng)車組在電氣化鐵道中的大量采用，使得牽引供電系統(tǒng)中的諧波特性發(fā)生變化，除了含有低頻帶的3、5、7等次諧波外，在高頻帶還出現(xiàn)了大量的高次諧波。盡管這些高頻帶諧波含有率不高，但其卻大大增加了系統(tǒng)發(fā)生諧波諧振的可能性。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生諧波諧振時(shí)，會(huì)形成較大的過(guò)電壓和過(guò)電流，危害牽引變電所和電力機(jī)車等的絕緣設(shè)備，影響系統(tǒng)安全運(yùn)行。由于系統(tǒng)諧振導(dǎo)致?tīng)恳冸娝胺謪^(qū)所諧波電流嚴(yán)重放大，致使母線電壓升高，造成事故的案例已有發(fā)生。 牽引網(wǎng)為

2、單相多導(dǎo)體電力輸電線，在工頻情況下，可以忽略線路的阻抗頻率特性，但當(dāng)系統(tǒng)中含有的高次諧波時(shí)，這種特性必須加以考慮。對(duì)于牽引網(wǎng)的阻抗頻率特性及其導(dǎo)致的諧波電流放大現(xiàn)象，以及如何抑制諧波電流放大的影響，目前還沒(méi)有被全面系統(tǒng)的分析研究。在牽引供電系統(tǒng)仿真方面，目前的仿真模型存在需要改進(jìn)和完善的地方。針對(duì)這些問(wèn)題，本文在以下方面做了嘗試。 為了說(shuō)明電力輸電線路的阻抗頻率特性，在對(duì)線路進(jìn)行合理等效的基礎(chǔ)上，利用狀態(tài)變量法獲得電力輸電線路的

3、阻抗頻率特性。該阻抗頻率特性表明，當(dāng)系統(tǒng)諧波頻率含量豐富時(shí)，輸電線路的諧波諧振發(fā)生的可能性大大增加，此時(shí)必須考慮輸電線路的阻抗頻率特性。 采用多導(dǎo)體傳輸線等效降階方法獲得牽引網(wǎng)單位長(zhǎng)阻抗和導(dǎo)納，利用輸電線行波理論，建立牽引網(wǎng)分布參數(shù)模型。基于該模型對(duì)不同牽引網(wǎng)長(zhǎng)度以及不同牽引網(wǎng)位置處的諧波電流放大情況進(jìn)行了詳細(xì)分析。為了說(shuō)明諧波電流放大在實(shí)際系統(tǒng)中的影響，以CRH2動(dòng)車組在牽引工況下的網(wǎng)側(cè)諧波電流特性為基礎(chǔ)，對(duì)發(fā)生諧波電流放大后