基于高压直流输电的新型电气化铁道供电方法

针对传统牵引供电网存在的功率因数低、谐波含量高、网压不足、电能损耗大等能效问题,提出了一种基于高压直流输电的新型电气化铁道供电方法。在对传统牵引网能效问题解决方法进行分析的基础上,构建了基于高压直流输电的交流牵引供电网和直流牵引供电网两种系统拓扑。利用最近电平逼近技术对牵引网谐波含量进行了分析,论述了功率控制解耦技术的动态调节原理,研究了直流环节对牵引网的谐波含量和能量损耗的改善,比较了两种新型牵引网系统拓扑的优势和实现的可能性。     

牵引逆变器SPWM调制时直流侧谐波分析

应用能量守恒原理,通过对牵引逆变器交流侧瞬时功率计算,推导出牵引逆变器正弦波调制(SPWM)时直流输入电流谐波,揭示了直流侧电流谐波的频谱分布。以此为基础,进行直流侧铁路供电网和支撑电容的电流谐波计算。最后用Matlab/Simulink对直流电网供电的牵引逆变器进行了仿真,验证了理论分析的正确性。     

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.     

牵引逆变器方波工况直流侧谐波分析

文章应用能量守恒原理,通过对牵引逆变器交流侧瞬时功率的计算,推导出牵引逆变器在方波工况下的直流输入电流谐波。以此为基础,可进行直流侧电路的谐波计算。最后用Matlab/Simulink对直流电网供电的牵引逆变器进行仿真,验证了理论分析的正确性。     

基于小功率模拟实验平台的车网电气耦合分析

针对电气化铁路发生的因交-直-交型机车与牵引供电网电气参数不匹配引起的高次谐波谐振和低频振荡问题,在分析其产生机理的基础上,搭建包含等效机车和等效牵引网的小功率车网耦合模拟实验平台,并对高次谐波谐振和低频振荡现象进行实验设计,实现了现象的复现和分析。实验结果表明:搭建具有机车特征次谐波频率附近谐振点的等效牵引网可复现高次谐波谐振现象,调节牵引供电系统输出阻抗和机车输入阻抗使车网系统阻抗不匹配可复现低频振荡现象。搭建的模拟实验平台为进一步开展电气化铁路车网系统谐波谐振与低频振荡问题的深入研究提供实验条件。     

交流牵引供电系统电能质量治理综述

交流牵引供电系统作为铁路交通的能源供给系统,其供电品质受到高度重视。文章分析了交流牵引供电系统所面临的无功、谐波、负序和末端电压偏低等4类电能质量问题,描述了针对这些问题所采用的一些具体治理措施,指出了各种治理技术的发展趋势,最后提出一种电能质量综合治理方案,为交流牵引供电系统的电能质量治理技术的发展提供了新思路。     

略论牵引动力交流传动对电气化铁路供电系统的影响

分析了牵引动力的交流传动新技术对牵引供电系统的影响。指出牵引动力采用交流传动后,由于它有功率因数高,谐波电流小,再生制动功率大的特点,可增加供电网的供电能力,在同样牵引负荷条件下,可以增加供电臂的长度,减少变电所设置的数量。同时牵引变电所内的功率因数补偿装置和滤波器的容量可大大降低,甚至可以考虑不设置功率因数补偿装置和滤波器。再生制动的应用则可进一步减少牵引变电所的安装容量和供电网的能耗。因此采用交流传动后可以减少电力牵引供电系统的投资并大大降低线路的运行费用。提出了在新型牵引动力条件下,对原有的牵引供电系统设计规范进行修订的必要性。     

基于比例谐振调节器的地铁车辆牵引电机谐波抑制研究

电气牵引系统是城市轨道交通车辆的核心系统,在目前的列车牵引控制中,采用VVVF逆变器对交流异步牵引电机进行控制,牵引电机中含有大量的谐波,产生脉动谐波转矩、噪声以及附加损耗,影响列车的平稳性和舒适度。针对此问题,首先对牵引电机产生谐波的原理进行介绍,分析影响牵引系统特性的主要谐波及脉动转矩,而后对目前同步旋转坐标系下的牵引系统控制策略进行优化,引入比例谐振调节器对主要谐波进行跟踪抑制,并进行了试验验证,结果证明了比例谐振调节器抑制谐波控制策略的可行性。     

采用有源滤波器实现馈电系统电压波形系数控制和无功补偿

交流铁路牵引系统极易受谐波失真的影响.它们是单相供电,负载通常是有某些畸变的相控机车.机车与电网物理接点不断变化.在公用供电系统中,整体的谐波失真是供电质量的一个重要指标.而对于牵引系统,更重要的参数是电压波形系数,它和机车能够发送的最大功率有直接关系.为了减小波形系数,本文提出采用并联有源滤波器,以消除滤波器耦合点三、五、七次谐波电压成份,此有源滤波器既能有效补偿受电弓电压波形系数,也能对馈线电压进行无功补偿,通过EMTDC软件包的详细仿真证明了这一结论.     

SS_(4B)型与HX_D2型电力机车电气负荷性能对比分析

针对用于铁路货运的直流传动SS4B型电力机车和交流传动HXD2型电力机车,结合线路实测数据,从工作原理、功率因数、谐波电流、机车能耗等4个方面进行了电气负荷性能对比,说明了交流传动电力机车的技术优势。随着直流传动电力机车的停产和交流传动电力机车的大量投运,在设计牵引供电系统时,必须充分考虑交流传动机车功率因数高、谐波电流小、能全功率范围再生制动的特点,同时,应尽快通过实测掌握各型交流传动电力机车的谐波特性,为牵引供电设计提供基础数据。     

城市轨道交通供电系统无功平衡分析

基于部分城市轨道交通供电系统公共连接点(PCC)功率因数小于0.9的现象,分析了影响供电系统功率因数的主要无功来源,分别为110 kV电缆容性充电无功、主变电所主变压器感性无功、35 kV环网电缆容性充电无功和动力照明负荷感性无功。阐述了几种目前使用较为广泛的无功补偿方法,介绍了功率因数、电缆容性无功、主变压器无功的计算公式。以南昌轨道交通某主变电所为案例,对其无功容量及补偿需求容量进行计算,在此基础上总结出城市轨道交通供电无功平衡的合理措施。     

城市轨道交通牵引供电系统的技术发展展望

24脉波二极管整流器等传统直流牵引供电系统成熟可靠,但由于其能量无法双向流动、谐波特性欠佳、直流电压不可控等缺陷,与高效节能环保的发展理念不符.通过将PWM整流技术应用到直流牵引供电系统,提出了多种新型电路拓扑,分析了各自的优缺点及应用场所,为直流牵引供电系统的发展提供新思路.     

城市轨道交通牵引供电系统谐波分析

结合电力系统谐波危害及防治措施,阐述了城市轨道交通牵引供电系统整流机组对电网的影响,并对其危害进行了理论数据分析,在此基础上提出了解决的方法及措施.城市轨道交通牵引变电所应采用24脉波整流机组.谐波电流应以计算值为参考、以实测值为基准的原则采取防治措施.     

轨道交通供电系统中谐波的分析与探讨

通过对轨道交通供电系统高次谐波产生原因及危害的分析,着重探讨对供电系统谐波抑制的措施。以提高轨道交通供电安全性,减少轨道交通供电网的电流总谐波畸变率和各次谐波电压含有率对城市供电系统的影响。     

北京城轨交通牵引供电系统投资控制研究

城轨交通是缓解大中城市交通压力的重要途径,但其造价近年来呈上升趋势。如何有效控制工程造价成为大家关注的热点,也是制约城轨交通可持续发展的关键。此文结合北京城轨交通牵引供电系统,在阐述其投资构成的基础上,分析控制牵引供电系统投资的重点和方式。并通过对在建和已建城轨交通牵引供电系统主要技术经济指标的统计,分析拟建工程是采用DC1500V接触网,还是采用DC750V接触轨更经济、更合理。     

基于外延三角形接线的24脉波整流变压器分析

针对轨道交通供电系统的谐波问题,提出利用24脉波整流变压器是从根本上解决谐波的最好方式之一.详述了谐波的大小和整流的关系,从理论上解释了采用24脉波整流的意义.在此基础上,分析了24脉波整流变压器的工作原理,重点分析了移相7.5°的原理与接线方式.研究了如何选取外延匝数的理论公式,并指出其存在的问题.分析了24脉波整流各相序的电压矢量图,画出了24脉波的输出波形图.     

城市轨道交通供电系统的设计方法

在总结城市轨道交通前期研究阶段供电系统设计工作的基础上,提出相关设计的基本任务和要求;论述开展供电系统设计的基本条件,并给出一套比较完整、简单有效的设计方法。实践证明,该方法能够满足轨道交通项目前期研究阶段供电系统设计的需要。     

城市轨道交通牵引供电系统杂散电流防护

杂散电流腐蚀对城市轨道交通建筑主体结构会产生很大的危害,造成工程上的安全隐患,因此,应在工程设计和施工中给予高度重视。从电腐蚀原理、杂散电流成因、杂散电流简易计算分析,以及杂散电流防护等方面进行阐述,分析杂散电流的防护方向和相关防护措施,以供其它城市轨道交通项目参考。     

直流牵引供电系统继电保护配置及整定的探讨

针对国内城市轨道交通直流牵引供电系统继电保护配置及整定计算作简要计算和分析,对上海市轨道交通9号线一期工程直流牵引供电系统的继电保护配置和整定计算等内容进行重点分析,并提出相应的建议以供类似的工程借鉴。     

城市轨道交通供电系统模式的分析与研究

针对城市轨道交通电力系统进行全面的思考、分析和研究,提出了城市轨道交通供电系统模式的雏形,并对影响它的相关因素做了全面的分析。