对含动车组负荷的牵引供电系统的仿真研究

电力牵引负荷在电力系统中的分布计算宜采用三相分析法.文章提出了一种基于支路三相谐波模型形成系统三相谐波节点导纳矩阵的新思路,并对某含动车组的牵引供电系统进行了仿真研究.     

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。     

电牵引谐波渗透程序ETHP

讨论了谐波分布计算的必要性，指出电牵引负荷谐波在电力系统的分布计算宜采用用相分析法。分析了电牵引谐波渗透程序ＥＴＨＰ的算法、结构和功能。利用ＥＴＨＰ对一规模较大的实际电网进行了谐波分布计算，并给出了计算结果。     

电牵引负荷谐波在三相电力系统中的分布计算——算法、程序设计与算例

在讨论了供电臂谐波电流概率模型基础上，提出了随机仿真的方法，以揭示电牵引负荷谐波在三相电力系统中的分布规律，指出谐波水平计算应采用基于电流注入技术的平均有效值算法。最后，利用所开发的电牵引电波渗稼程序ＥＴＨＰ对一规模罗大的实际电网进行了谐波分布计算，并分析了计算结果。     

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。     

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.     

基于列车运行图的高速铁路动态牵引负荷建模方法

在分析动车组运行中的受力、基本运行工况和牵引控制策略的基础上,考虑功率因数在动车组牵引、惰行和制动3种运行工况下的动态特性和谐波间交互影响,建立由动态有功功率计算模型、动态无功功率计算模型和谐波耦合诺顿等效计算模型组成的单列动车组动态负荷计算模型,再结合列车运行图、线路资料中可提供的信息,给出整条高速铁路的动态牵引负荷建模方法。采用该计算方法对某高速铁路牵引供电系统的动态电能质量以及系统负荷进行评估,并校核了牵引变压器的容量。结果表明:与采用固定功率因数和非耦合谐波诺顿等效模型相比,该计算方法具有更高的精度,可为高速铁路牵引供电系统的动态电能质量评估提供准确的动车组数量、动车组位置、视在功率、谐波输出含量等实时负荷信息,可准确评估整条高速铁路有功功率、无功功率的分布以及不同供电方式下牵引变压器容量的利用情况,为制定分布式无功补偿方案、再生制动能量利用方案提供科学依据。     

交流电气化铁道静止功率调节器

铁路静止功率调节器RPC（railway static power conditioner)是用来避免交流电气化铁道负荷所引起的三相电压波动的一种静止电压补偿器。在变电所，RPC利用两个自换相变流器（self-commutated inverter)把上下行馈电电路连接起来，通过调节上下行间的有功功率来平衡三相功率，通过补偿无功功率来控制三相电压波动。在分区亭，RPC可利用无功功率来减少压降。RPC还可作为有源滤波器来抑制谐波。对使用RPC小功率模型以及模拟晶闸管相控机车负荷所进行的试验结果进行介绍。     

输电线谐波模型与算法研究

输电线是电力系统的重要元件之一。谐波下输电线模型的精确度直接影响电力系统谐波潮流分析和谐波分布计算的可用性，本文在讨论输电线谐波建模方法基础上，对输电线路谐波模型的连续型算法和离散算法作了较系统的研究，提出了各自有利的应用场合。     

高速磁浮动车直线电机（LIM）三维法的特性计算

介绍一种计算误差较小的，新型的三维空间谐波分析法。着重阐述其特性计算公式的导出以及气隙磁密的空间分布、实例计算的分析等。     

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。     

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。     

多功能平衡变压器滤波特性分析

介绍在阻抗匹配平衡变压器基础上发展起来的一种新型多功能平衡变压器的原理及其三相谐波电流计算的实现,分析多功能平衡变压器在10.5kV分接处设置滤波支路后两臂带不同负荷时的滤波效果,并与无滤波装置和27.5kV低压侧滤波的方案进行比较。计算结果表明,多功能平衡变压器在抑制谐波方面具有优越性,值得在铁路上推广。     

电铁综合补偿电流实时检测方法研究

有源滤波器是对于非线性负荷电流谐波抑制和无功补偿的重要装置,其中关键的环节就在于其能实时准确地检测谐波和无功电流。本文结合单相负荷谐波、无功电流检测与平衡变压器能够抑制负序条件,提出了2种能够不受左右供电臂负荷限制,能完全动态检测电气化铁道负序、无功与谐波的检测方法,并在MATLAB/SIMULINK下仿真证明该方法可以动态、准确地检测出牵引供电系统负序、谐波及无功电流,并实现三相平衡。     

三相PWM变流器谐波阻抗的研究

变流器的谐波阻抗是系统稳定性分析、滤波器优化设计中的重要参数。以典型的三相PWM逆变器为例,研究了三相PWM逆变器在abc坐标系下与dq坐标系下的输出阻抗模型,并采用谐波电流注入法,对逆变器的输出阻抗进行测量,从而得到三相PWM变流器的谐波阻抗参数。采用仿真实验对理论分析进行了验证。     

牵引变压器负序分析及补偿

分析了不同联结形式的牵引变压器在不同负荷条件下的负序电流特性;指出在同时具有牵引负荷和回馈负荷的工况下,三相电流不对称程度的严重性;介绍了采用铁路静止电能调节器（RPC）对负序、无功、谐波等电能质量问题进行综合治理的基本原理;重点讨论了利用RPC消除三相-两相牵引变压器负序电流所需的装置容量问题,为RPC的工程应用提供指导。     

2000kW交流传动试验台主电路分析与设计

介绍了２０００ｋＷ交流传动试验台电路方案的选择和主要设备负荷的分析计算，并着重分析计算了单相大负荷对三相电网电压对称度的影响，论证了试验台实现大实现大负荷的可行性，章还介绍了试验台主电路的一些设计思想。     

城轨交通牵引系统谐波电流引起的主变压器降容率分析

谐波电流会使变压器损耗增加,降低变压器的有效容量。本文分析城市轨道交通牵引供电系统中整流装置产生的谐波电流对主变压器造成的影响。在MATLAB-SIMULINK环境下建立12脉波和24脉波整流装置模型并得到其谐波电流数据,利用IEEE C57.110标准提供的谐波损耗因子计算谐波电流所引起的主变压器降容率。计算结果表明:谐波电流会引起不可忽视的主变压器降容率;与12脉波整流装置相比,24脉波整流对变压器降容率的影响明显较低;变压器的直流电阻损耗占负荷损耗比例越大,在相同谐波条件下额外增加的损耗越少。研究结果为轨道交通供电系统的负荷计算和主变压器容量选择提供了依据。     

用户谐波电流发射限值计算

畸变负荷谐波电流发射限值计算不论对于供电部门还是电力用户都是十分重要的,本文介绍了谐波国标GB/T 14549-1993和IEC技术文件61000-3-6中相关的用户谐波限值确定方法,讨论了二者的主要不同之处.建议谐波国标在用户谐波电流限值算法中应用负荷同时系数,文中重点介绍高压畸变负荷同时系数FHV的确定方法,特别是同时系数最小值的计算方法.通过理论分析和结合我国电气化铁道谐波测量统计数据,说明了引入同时系数FHV的必要性和其取值方法的合理性.     

电气化铁道牵引负荷同时系数研究

对国家标准化指导性技术文件GB/Z17625.4-2000《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》中提出的负荷同时系数进行了研究。与电力系统负荷相比,牵引负荷最大的不同点之一在于其随机波动性。本文通过大量牵引负荷实测数据统计和计算,提出了牵引负荷实际同时系数,并说明了同时系数对谐波发送限值分配具有较大影响。指出制定谐波标准时应充分考虑负荷同时系数,使谐波标准更加合理。