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。     

电能质量国家标准对电网和用户的要求刍议

电能质量是电网和用户双方相互作用的结果,是动态地随时间变化的过程.它的特殊性决定了电能质量问题的产生与电网和用户都有关系,高质量的电能利用由供用电双方来保证.本文结合电气化铁道这一特例用电负荷,从供、用电必须满足谐波和负序国家标准的角度,初步探讨了国标对电网和用户的要求.说明了在文中的计算条件下,国标限值只与最小短容比有关,即国标的满足情况不但与用户有关,而且与电网也有关;通过定量的计算,指出现行谐波和负序国家标准存在的一些问题,比如各谐波限值之间存在较严重的不匹配性和随意性,负序国标对单个用户评估时存在可操作性困难等.     

一种用于复杂谐波环境中评估用户谐波责任的实用方案

国家标准GB／T14594．93《电能质量公用电网谐波》对单个用户注入电网的谐波电流及PCC点的谐波电压做了限值要求。在单一谐波源用户接入的情况下,可以此为依据,评估用户的谐波责任、、然而目前电网中更为普遍的是,在一种复杂谐波环境下,谐波电流和电压测量值均是由众多谐波分量叠加而成,而国标中并未给出相应的评估方法,这给电能质量评估工作带来了相当大的困难．、文章对此进行了大量的调查研究,首先,给出了实例,指出现有评估方法的不足之处;随后在现有计算方法的基础上,从谐波电压角度提出一套评估用户谐波责任的实用方案;最后进行了实例分析,证明了所提方案的有效性。     

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。     

电气化铁道谐波预测评估方法的研究

介绍了电铁谐波的特殊性及其对谐波评估方法的影响,并阐述了评估的原则、计算公式的导出和应用实例等。该谐波预测评估方法比较实用和先进,是一种对接入高压电网前的电铁牵引畸变负荷进行谐波预测评估计算的方法,该方法既符合电铁谐波特殊性,又符合国家标准化指导性技术文件GB/Z17625.4-2000中第三级评估方法的原则。     

交流电气化铁道牵引负荷的谐波评估

我国于1993年颁布了有关非线性畸变负荷的谐波允许限值(GB/T 14549-93<公用电网谐波>)的国家标准.铁道部门专家对该标准有不同的看法,希望结合电气化铁道特点共同协商制定电铁谐波标准.国家计委为此专门组织两部专家进行攻关.由于电力部门缺少对电网谐波的实时监测手段,该标准并未在电气化铁道供电系统中真正实行过.最近国家决定重新修订该项标准.电铁牵引负荷执行国家新的谐波标准势在必行.作者对交流牵引负荷和牵引供电系统的特点进行了分析,结合IEC和英国有关谐波的标准和技术文件,提出<交流电气化铁道牵引负荷的谐波评估>,希望能对我国电铁供电工作者有所帮助.     

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.     

基于带电有效系数的空载电流选取方法研究

提出了一种基于带电有效系数继而得到牵引动力负荷空载时供电臂电流大小的方法,推导得出离散数据中带电有效系数与牵引动力负荷空载时供电臂电流取值的计算关系,并进行电能质量分析。通过实际算例中功率因数、谐波电流含有率指标表明,依该电流去除空载时刻测量数据,能够做出更客观的牵引负荷电能质量评价。     

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。     

石太客运专线电缆贯通线路补偿和接地方案研究

研究目的:为提高供电的可靠性,石太客运专线区间电力贯通线采用长达30～60 km电缆线路,容性电流通常会大于30 A,超过了国标规定的限值.由于铁路区间负荷较小,且在不同时段、不同运行方式下负荷变化较大,而电缆的容性负荷所占比例较大,线路的容性电流会随着铁路负荷变化而变化.为解决工程中电缆的容性效应问题,本文采用数字电磁暂态仿真程序(ATP)分析、计算补偿容量,以确定补偿和故障消弧的方案.研究结论:本文结合石太客运专线工程的实际情况,论述了长大电缆的容性效应问题可能产生的危害,提出了解决此问题的具体方案,同时利用数字电磁暂态仿真程序(ATP)确定了静止型动态有源补偿装置(SVG)及跟踪式消弧线圈的补偿容量.此方法通过工程实测验证补偿效果是明显和稳定的,可为其它类似工程设计提供借鉴.     

CRH2型动车组网侧变流器谐波研究及电感设计

CRH2型动车组网侧变流器采用单相三电平拓扑结构.以单相二电平网侧变流器输入电压的谐波计算为基础,进而分析单相三电平网侧变流器输入电压和输入电流的谐波特性,最后研究了影响其输入电流谐波畸变率的因素,并详细介绍了电感设计原理.MATLAB仿真和试验结果与理论分析一致.     

考虑背景谐波时PCC谐波电流、电压畸变率计算方法

在设计无源滤波器时，需计算并校验PCC(电网公共点)谐波电流和谐波电压畸变率是否满足谐波标准。本文提出了一种考虑电网背景谐波影响的计算PCC谐波电流、电压畸变率的新方法，并分析了背景谐波对调谐滤波器滤波性能的影响。     

基于G5/4的电气化铁道谐波评估

介绍了G5/4给出高压用户谐波评估方法,讨论了G5/4中的第3级评估程序的步骤、取值、计算方法和限值及其特点,并结合我国电气化铁道部分测量数据对一些技术问题进行了讨论,指出我国电气化铁道应用G5/4评估谐波时可能会遇到的问题.     

城市轨道交通供电系统谐波分析与计算

通过对城市轨道交通系统谐波分析，提出用数学解析的方法对谐波进行计算。首先提出电流源计算方法的假设条件；然后用图形法作出谐波电源的等效电路；接着用数学解析的方法对谐波进行数学建模，求解出谐波电流含量和谐波电压畸变率。     

基于小波变换的电气化铁道牵引负荷谐波分析

电力机车作为牵引供电系统的主要不平衡负荷、谐波源负荷,其运行过程中产生的高频谐波电流对电力机车的安全、稳定运行造成很大危害.为精确实时地检测牵弓l供电系统中的谐波,采用时频域内均可局部化的小波变换进行谐波分析.以HXD3型0017电力机车为例,分析牵引负荷谐波电流的特点,采用最小描述长度准则(MDL)确定分析谐波的最佳...     

谐波国标在电气化铁道的实践与认识

近年来由电力牵引负荷引发的谐波问题越来越引起电力管理部门和铁路部门的重视,为此开展了广泛的电铁谐波监测和分析。本文介绍了谐波国标在电气化铁道的实践情况,并通过若干实例指出了谐波国标应用存在的一些问题。     

电力用户谐波测量与评估

随着我国电力市场的建立和电能需求的大量增加,电能质量日益显示出其重要性,电力部门对电能质量的关注也日益增强。另一方面,随着用电设备的更新,用户对供电系统的电能质量提出了更高的要求。自上世纪80年代初开始,我国电力专家展开大规模的电力谐波研究,相关谐波国家标准已于1994年实行。本文介绍谐波国标在电气化铁路的应用经验,讨论电力用户谐波测量、评估方法,以及用户谐波指标分配公式的计算条件和参数含义。根据我国部分电气化铁道牵引变电所谐波实测数据,通过一些实例说明谐波国家标准GB/T 14549-1993用于电气化铁路存在的一些问题,并就贯彻执行谐波国家标准方面提出一些建议。     

单相电压源PWM变流器的谐波分析

从理论上分析了单相电压源PWM变流器输入电流的谐波特性.在此基础上进一步探讨了变流器功率因数、输入电流总谐波畸变率以及等效干扰电流等与谐波分布之间的关系.最后分析了多重化变流器的输入电流谐波特性,证实多重化的确是改善变流器输入电流品质的有效手段.     

一种考虑行车运行图的高速铁路牵引供电系统谐波评估方法

针对动车组高速运行带来的牵引供电系统TPSS(Traction Power Supply System)拓扑结构变化引起的谐波畸变动态波动,为评估TPSS的谐波畸变情况,综合考虑动车组运行过程中的牵引计算和牵引供电计算,提出一种考虑行车运行图的TPSS谐波评估方法。结合行车运行图和动车组牵引计算得到TPSS的牵引负荷特性,建立TPSS动态仿真模型,应用基波潮流和谐波潮流计算结果分析TPSS中各关键位置的实时谐波特性;应用谐波分析结果的最大值、99%概率统计值和95%概率统计值评估TPSS的谐波指标。仿真结果与现场实测对比验证了该方法的有效性,该方法可用于TPSS和行车运行图的设计与优化。     

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。