電力機車運行特性仿真及電能質(zhì)量治理研究.pdf

1、鐵路作為國民經(jīng)濟的大動脈，在我國經(jīng)濟社會發(fā)展的各項事業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用。隨著高速電氣化鐵路的大力建設(shè)，電力機車的功率越來越大，對電網(wǎng)的不良影響也越來越嚴重。由于電力機車負荷產(chǎn)生的諧波和負序電流通過牽引供電系統(tǒng)注入外部供電網(wǎng)絡(luò)，導致公共電網(wǎng)電能質(zhì)量下降。這一問題已經(jīng)引起世界各國的重視，各國針對本國電氣化鐵路的實際情況，采取了多種治理措施。
　　本文首先對牽引供電系統(tǒng)的構(gòu)成做了詳細的分析。在此基礎(chǔ)上，分別對外部供電系統(tǒng)、牽引變電

2、所、牽引供電網(wǎng)和電力機車進行了數(shù)學建模，并建立了基于PSCAD/EMTDC的仿真模型。仿真分析了CRH2動車組在不同運行工況下產(chǎn)生的諧波分量含有率和畸變率，監(jiān)測了各種電能質(zhì)量指標。
　　闡述了我國的電能質(zhì)量標準和電能質(zhì)量測試評估的意義，以及電力機車負荷對公共電力系統(tǒng)造成的各種不良影響。接著對目前已有的電能質(zhì)量治理方法和裝置進行了理論分析和數(shù)學建模，并論述了各自的優(yōu)點和缺陷。而后提出了使用牽引側(cè)兩相STATCOM裝置，即電能質(zhì)量調(diào)節(jié)

3、器，進行針對電氣化鐵路負荷的電能質(zhì)量治理。
　　分析了電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器的主電路和工作原理，建立了相應的仿真模型，并提出了基于瞬時無功功率檢測方法的控制策略。該方案和傳統(tǒng)治理裝置相比，共用直流型STATCOM由于能進行有功功率的交換，抑制三相不平衡的能力得以加強，充分發(fā)揮了STATCOM可以利用電壓源型變流進行有功無功雙向調(diào)節(jié)的優(yōu)越性。仿真結(jié)果表明，本文提出的兩相STATCOM，對諧波分量和負序電流起到了很好的抑制作用，也驗證了該方案