电气化铁路低压配电系统高次谐波抑制技术

通过分析牵引网高次谐波对牵引变电所低压配电系统的渗透特性,提出了适用于牵引变电所低压配电系统的Y型二阶高通滤波器和阻波高通滤波器滤波方案,研制了Y型阻波高通滤波器滤波装置和二阶高通滤波器装置,并安装运行于曾因谐波导致用电设备烧损的牵引变电所中。经工程应用测试,该滤波装置滤波效果良好,有效滤除了高次谐波,改善了低压配电系统供电质量,彻底解决了因谐波导致用电设备烧损的问题。     

客运专线牵引供电系统谐波通用模型研究

建立了牵引供电系统中各元件的谐波模型。基于牵引变电所端口电气量通用变换关系,得到不同相序和不同牵引变压器接线形式下的牵引供电系统通用谐波等值电路。通过链式结构将牵引网、电力机车、变电所和电网统一起来进行谐波计算,从而得到电网侧各相谐波电压大小及畸变率。对比仿真结果与实测数据表明,本文所建立的牵引供电系统谐波数学模型具有...     

基于实测数据的牵引变电所仿真分析

建立牵引变压器及电源的谐波和负序模型,利用MATLAB编制仿真程序。基于牵引变电所的实测数据进行仿真计算,分析三相电源侧的电能质量指标,即谐波电压畸变率,各次谐波含有率,电压不平衡度,并与实测数据分析结果进行比较,验证仿真模型的正确性。     

牵引供电系统背景谐波概率模型及其应用

牵引负荷产生的谐波对牵引供电系统和电网的电压、电流波形畸变都会产生较大的影响,准确评估和模拟牵引系统的背景谐波是研究电力系统本身和牵引负荷谐波问题的关键。基于大量实测数据,采用概率统计方法分析牵引变电所进线处全天背景谐波电压的分布规律,并利用Weibull函数对该分布规律进行拟合,建立牵引变电所进线处24h的背景谐波电压模型,该模型能准确描述背景谐波电压的变化规律。结合该背景谐波模型,提出一种基于Monte Carlo法的牵引负荷谐波责任评估方法,并在算例中计算某高速铁路牵引变电所列车取流时牵引负荷对公共耦合端处的谐波责任,计算结果表明,公共耦合端的低次谐波电压主要受背景谐波电压的影响。     

绥中北牵引变电所谐波电压分析

本文根据测试数据对绥中北牵引变电所谐波电压问题进行分析。认为谐波源来自系统侧,除了非线性负荷外,主要是由大型电力变压器激磁电流所造成。在电网负荷低谷时段,由于电压的升高使激磁电流畸变程度进一步加剧,造成绥中北变电所220 kV母线出现较高的谐波电压。     

枢纽牵引供电系统谐波问题探讨

结合上海南翔枢纽牵引变电所实际情况,介绍了枢纽牵引供电系统输电网络特性。基于现场实测数据,分析了不同牵引负荷和不同运行工况下牵引变电所的谐波特性。应用Matlab/Simulink仿真软件搭建了枢纽牵引供电系统仿真分析模型,仿真分析了接入牵引网数量对牵引供电系统谐波阻抗特性、不同行车运行工况下系统谐波畸变的影响。仿真结果表明,枢纽牵引供电系统存在主谐振点和多谐振点构成的谐振带;系统谐波频带丰富,极易造成高次谐波放大,进而造成谐波畸变率增大。对此,论文最后提出了一些抑制措施。     

高速铁路车-网电气耦合匹配特性研究

高速铁路车-网电气耦合匹配特性直接关系到安全、高质和高效运营,具有重要意义。以某高铁线路为例,采用专业电能质量监测设备,对典型区段牵引变电所、AT所和分区所开展供电品质综合测试,同步分析高压侧与馈线侧电压分布、谐波畸变率以及功率因数等变化过程。同时,对新型动车组用电特性进行测试,基于相关标准定量评估牵引供电系统和动车组之间的电气耦合匹配关系,为优化车-网耦合系统相关设计提供重要依据。     

电气化铁道对公用电网影响的防治措施

对牵引变电所的谐波电压畸变率和负序电压不平衡度进行了详细计算，并提出了防治措施。     

牵引变电所采用220kV进线的优越性

通过简化分析计算表明，牵引变电所采用220kV进线将使电压总谐波畸变率，三相电压不平衡度和电压波动降低，建议设计部门在合适条件下考虑在实际工程中采用。     

基于HHT方法的电气化铁道谐波检测与分析

将希尔伯特-黄变换(HHT)方法用于电气化铁道谐波检测中.由于电气化铁道谐波电压、电流信号中基波能量很大,其它次数的谐波能量相对较小,使得经验模态分解 (EMD)方法在应用中出现模态混叠现象,不能准确地提取任意频率的谐波信号.为改善经验模态分解过程中产生的模态混叠现象,本文采用Yang提出的基于Fourier变换的EMD方法对电气化铁道谐波信号进行筛分.通过该方法可以有效地提取出任意频率的谐波分量,进而计算其Hilbert谱.通过对电气化铁道牵引变电所实测谐波电压、电流数据进行分析,结果表明:利用改进的HHT方法可以得到电气化铁道各次谐波准确的时频分布.最后通过HHT方法计算出各次谐波电压、电流含有率及总谐波电压、电流畸变率,并对计算结果进行分析.HHT 方法为电气化铁道谐波检测与分析提供了一种新的途径.     

牵引变电所27.5kV所用电系统谐波抑制技术研究

针对牵引变电所所用电设备电源模块频繁损害现象进行了测试,发现交直交型电力机车产生的高次谐波渗透进入牵引变电所0.38kV侧产生了不利影响,对治理方案进行比较分析后开发研制了0.38kV二阶高通滤波装置,显著改善了所用电交流设备电源的电能质量,避免了因谐波过电压造成的损坏,有效保障了牵引供电27.5kV所用电系统的安全运行。     

电气化铁道YNvd接线牵引供电系统的电气分析与计算

针对目前电气化铁路YNvd接线牵引供电系统设计中阻抗匹配、与电力系统的一体化以及牵引网电压的波动等同题,基于严格的YNvd变压器原次边电气量变换关系,推导出变压器二次侧两相端口电压输出方程,并定量分析阻抗匹配非理想情况下的变压器负序和谐波特性;基于三相分析法构建YNvd接线带无功、负序综合补偿和滤波装置的牵引供电系统三相等效模型,得到无功、负序综合补偿装置的三相导纳矩阵和等效滤波装置三相谐波导纳矩阵,实现与电力系统在三相拓扑结构上的统一.推导出牵引变电所各种负荷条件下等效三相和两相牵引母线的电压损失计算公式,分析再生制动工况对电压损失的影响.     

单一电源变电所缺相故障分析及处理对策

电气化铁路不对称负荷产生的高次谐波、负序对运行中导线的冲击电动力,造成牵引变电所缺相故障屡有发生,分析了缺相运行时现有保护拒动的原因,结合故障实例找出了具体的处理对策,简述了应用情况。     

基于实测数据的CRH380A型高速动车组特征谐波建模

首先总结分析高速动车组牵引传动系统结构、谐波产生机理及低次谐波、高次谐波的分布特性;然后在大量CRH380A型高速动车组实测数据的基础上,利用不同方法分别对动车组的低次谐波和高次谐波进行建模。针对低次谐波,考虑谐波在多工况下的不同分布情况,在区分工况、输出功率的基础上统计其网侧谐波电流幅值概率分布,求解高斯分布参数,并用蒙特卡洛方法模拟电流数据。针对高次谐波,考虑谐波电压与谐波电流之间的耦合关系,在高次特征谐波频域内建立基于频率耦合矩阵的Norton谐波模型,利用谐波电压数据求解对应的谐波电流。误差分析显示,本文的建模方法能准确有效地还原高速动车组特征谐波特性。     

简析地铁低压何源滤波装置的应用

随着大量低压变频装置在地铁应用,低压配电系统中谐波畸变日益严重,危及地铁系统的安全、稳定运行。分析了谐波对系统的危害,对北京、上海等地区运营线路低压供电系统谐波含量进行了实地测量。并根据有源滤波器投入系统前后的不同效果进行了分析和比对,提出了有源滤波装置设置建议,对今后地铁低压配电谐波治理具有重要参考价值。     

高压链式逆变器输出滤波器优化设计

铁路配电所电能质量治理装置采用高压链式逆变器完成DC/AC变换,通过功率单元级联实现交流高压输出,但输出电压中含有大量高次谐波。为了降低输出的高次谐波含量,提高电能质量治理效果,文章对载波移相调制(CPS-PWM)下高压链式逆变器输出电压中的基波以及各次谐波进行分析。根据理论分析确定LC低通滤波的截止频率,同时考虑输出阻抗、空载损耗以及不同负荷下系统稳定性,提出滤波器优化设计方法。并通过研制的拟用于电气化铁路配电所的10k V 2MVA高压逆变器进行实验,对理论分析进行验证,试验结果证明优化设计方案是可行的,达到了提高输出电能质量的效果。     

电力系统电源侧牵引负荷谐波的电压畸变分析

电铁牵引负荷是大功率的三相不平衡负载,在进行分析时宜采用三相分析法。本文通过建立牵引变电所的三相谐波模型,利用C＋＋程序语言编制了仿真程序,结合现场实测数据,计算了我国电气化铁道常用的5种接线变压器在电力系统中引起的谐波畸变,对比了不同接线方式对谐波渗透的影响。     

计及动车组运行工况的牵引供电系统谐波特性分析及抑制方案研究

动车组处于不同运行工况时将产生谐波电流频谱变化,会对牵引供电系统谐波畸变特性产生影响,还可能干扰沿线通信线路。以某高铁线路为例,采用专业电能质量监测设备,对典型牵引变电所和在线运行的动车组开展同步谐波特性测试。基于测试数据分析,研究计及动车组运行工况的牵引供电系统谐波特性变化规律,采用等效干扰电流定量评估各次谐波对通信线路的干扰程度。此外给出C型高通滤波器设计方案,仿真结果验证了良好的滤波效果,为高速铁路高次谐波综合治理提供了重要途径。     

牵引变电所TCR+FC补偿效果分析

电气化铁路的电能质量问题越来越受到人们的重视,许多牵引变电所也采用了SVC补偿,通过某个牵引变电所投入SVC前后测试的数据,从无功补偿、电压偏差、谐波、电压不平衡度四个方面对比分析了SVC的补偿效果,在投入SVC后无功补偿、电压偏差、谐波都取得了良好的补偿效果,都能满足国家标准,而对于电压不平衡度该补偿方式起不到补偿作用。     

电气化铁道谐波叠加指数研究

对国际电工委员会第三类技术报告IEC61000—3—6《电磁兼容限值中、高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估》中提出的谐波电压叠加方法进行了研究。通过大量实测数据统计和计算发现：该报告中提出的叠加指数不完全适用于电气化铁道牵引负荷在电力系统侧引起的谐波电压叠加。本文通过对大量牵引负荷谐波数据的统计和计算给出了适用于牵引负荷谐波电压的叠加指数。通过验证，本文提出的叠加指数优于IEC报告中的叠加指数，计算结果更接近实际情况。