有源滤波器高压隔离注入的方案研究

针对电气化铁道谐波和无功的特点，提出了一种能够有效降低变波器容量的高压隔离注入型有源滤波器，阐述了其滤波原理，提出了相应的谐波电流检测方法。ＰＳＰＩＣＥ仿真结果验证了系统的补滤效果。     

SSI型整流器电力机车动态谐波分析

本文详细分析了 SSI 型整流器电力机车谐波产生的机理及其特性。文中首先在一般条件下用解析法和数值方法综合求解了 SSI 型机车的周期工作电流方程,进而对机车运行级位、距变电所距离、网上取流以及网压波动等因数,通过动态仿真分析了 SSI 型机车谐波的特点,得出了比较切合实际的结果,同时为进一步进行电气化铁道全线动态谐波过程仿真提供了有利条件。     

27.5kV户外三极双接地交流高压隔离开关的应用

用于乌兹别克斯坦土其马其·安格让铁路电气化工程的27．5kV户外三极双接地隔离开关是根据IEC129和IEC694要求设计的一种铁路专用户外交流高压电器,供电气化铁道变电所及接触网线路在有电压无负荷时切换线路之用。     

电牵引供电系统合理无功补偿的研究

本文针对电气化铁道牵引供电系统的无功补偿问题中,补偿容量的计算方法,从理论上进行了推证,得到了优化选取无功补偿容量的结论。也针对电力铁道负荷的特点讨论了补偿选点、可调补偿以及兼顾滤波等的效益问题,并得出了相应的结论。     

适用于电气化铁道供电系统的新型振荡闭锁装置原理的研究

本文针对电气化铁道牵引负荷的特点,总结了牵引负荷影响电力系统距离保护振荡闭锁装置产生误动的几个主要因素。分析了牵引负荷中谐波对振荡闭锁装置的影响,提出了一种新型闭锁原理及其实现的模拟系统方法和数字系统方法,同时在TRS—80微机上对后者进行了仿真试验。结果表明:新型闭锁装置具有较好的滤波特性和抑制涌流能力,能够满足电力系统对距离保护振荡闭锁装置的要求。     

扼流变压器容量的合理配置

在电气化铁道中，扼流变压器是强电与弱电的结合部分，合理而又科学地选择沿线扼流变压器的容量，对信号系统在强电干扰电磁环境下可靠工作，具有重大的实际意义。本论文在电气化铁道牵引回流分布，扼流变压器仿真及信号系统本身防干扰研究的基础上提出了一套实现电气伦铁道沿线扼流变压器合理配置的方法。     

不同运量水平的电气化铁道负荷特征参数研究

针对电气化铁道负荷随机波动的特点,研究其数字特征和概率分布特征是一种行之有效的方法.通过对大量牵引负荷实测数据的统计和研究,得到了不同运量水平的牵引负荷特征参数的一些基本数字特征和分布特征.这将对在相似的运行条件下,设计和建设新的电气化铁路与牵引变电所起到重要的指导作用.     

重载运输中扼流变压器容量配置预算的理论基础

在电气化铁道中，钢轨既是机车牵引电流回流的通道，又是自动闭塞系统传输信息的通道，两者之间存在着电磁兼容性的问题，本文首先介绍了一种现场模拟产生大牵引电流的方法，然后在实测数据的基础上，分析了钢轨回流随牵引电流的变化关系。根据轨流在一定范围内随牵引电流呈线性变化这一关系，可以在已有测试数据的基础上预测出重载运输牵引电流下，钢轨回流的大小，确定定沿线扼流变压器容量的配置。这为扼流变压器容量的预先配置计     

电气化铁道牵引回流分布的理论分析

弄清电气化铁道牵引电流沿钢轨分布规律与特征，是进一步研究电化牵引对沿线通信信号等设备干扰的基础，同时也为现场铁路沿线扼流变压器容量配置提供参考数据。本文分析了我国现有的直供，ＡＴ，ＢＴ供电方式下沿线轨流分布的数学模型，通过不同的边界条件，确定其沿线钢轨回流的分布情况。     

车站计算机联锁设备抗扰度检测的研究

考虑到铁路信号设备干扰的特殊性，在对铁路现场电气化铁道干扰及设备有关数据进行理论分析的基础上，提计算机联锁设备在电源谐波，共地阻抗耦合、输入和输出电路耦合数据通令方面的抗扰度检测项目和等级要求，同时提出了测试方法，以评估受试设备的抗干扰性能。     

额定功率下高速机车谐波特性的仿真分析

通过综合分析高速机车脉宽调制(PWM)整流器谐波电压产生的过程和牵引供电系统的谐波阻抗特性,对高速机车以额定功率运行时谐波的动态特性进行了计算和分析.采用双傅立叶级数和Bessel函数推导出PWM整流器谐波电压的计算式;基于分布参数模型导出了接触网谐波阻抗的表达式,进而对串联、并联谐振进行了分析.在此基础上,对机车在额定功率下的谐波电压和谐波电流进行了仿真计算和频谱分析.结果表明:谐波电压和谐波电流的频谱特性均与机车位置有关,尤其是谐波电流的变化更大;特定次谐波在特定线路位置发生串联谐振,且谐振位置随机车位置变化;谐波电流含量很小,主要集中在3～9次低次谐波和发生串联谐振的频带.     

新型电缆贯通供电系统载流机制

新型电缆贯通供电系统能够取消电分相环节,延长供电距离,并有效治理电气化铁路中的电能质量问题. 但电缆牵引网（cable traction network, CTN）包含不同的电压等级,基波电流要首先经过牵引网的各个环节,最终汇聚到列车负载;而列车发射的谐波电流要经过两级渗透,最终返送到公用电网. 为研究电缆贯通供电系统的载流机制,针对CTN的特殊拓扑结构,根据双口网络分析方法,建立了车网耦合系统等值电路;分析了CTN中的电流传输规律;利用仿真模型,研究了CTN中的谐波电流分布与中心变电所（main substation, MSS）的谐波电流含量. 研究结果表明:当系统内有8个短回路时,单车工况下,基波电流主要在列车所在的单侧供电区间传输;机车电流与MSS电流之比小于4 （牵引变压器变比）;MSS谐波电流含量较列车处最多降低了43.5%.      

牵引网高次谐波对高低压三相系统的渗透特性

为研究牵引网高次谐波对高低压三相系统的影响,建立了阻抗匹配平衡变压器谐波模型,分析了高次谐波对公共电网高压三相系统的渗透特性;建立了牵引变电所用逆Scott变压器谐波模型,分析了高次谐波对牵引变电所低压三相系统的渗透特性;对牵引侧高次谐波含量较高的牵引变电所进行了测试,分析了谐波实测数据,并与谐波模型分析结果进行了对比;提出了一种适用于牵引变电所低压三相系统的Y型阻波高通滤波器滤波方案,并研制了一套滤波试验装置.研究结果表明,牵引网高次谐波对公共电网高压三相系统的渗透较小,但会明显渗透到牵引变电所低压三相系统;滤波装置投入运行后,牵引变电所低压三相系统a相电压谐波畸变率由12.25%降为1.94%,b、c两相电压谐波畸变率也明显降低,滤波装置有效的滤除了高次谐波,改善了低压三相系统供电质量.      

牵引变压器平衡特性仿真与分析

本文借助牵引负荷的概率分布，提出牵引变电所随机负序的分析方法，经对平稀接线变压器和三相变压器的负序仿真比较，给出了平衡接线变压器的适应范围。     

高频谐波电场下电缆终端过热点的形成机理

为解决高频谐波电场下应力控制型电缆终端绝缘迅速损坏的问题,探讨了高频谐波电场下应力控制型电缆终端过热点的形成与谐波电压频率之间的关系.对中压电力系统高频谐波电场进行了模拟试验,对其电缆终端进行了红外热成像分析以及瞬态非线性电场分析.研究结果表明:在高频谐波电场下,电缆终端表面局部区域形成明显的过热点,过热点的温度随叠加谐波频率的增加而升高;叠加的高频电压成分对过热点的形成具有较大影响,导致在局部区域形成明显的高场效应;随着谐波电压频率从100 Hz增大到20 kHz,该电缆终端局部区域的电场和发热量都呈现明显增大的趋势.     

Vx接线组合式同相供电系统建模与分析

作为新一代牵引供电系统的关键技术,同相供电系统设计需要匹配牵引变压器接线方式,优化电能质量综合补偿策略,降低潮流控制器（PFC）容量及其造价。针对高速和重载铁路推广采用的自耦变压器（AT）供电方式和Vx接线牵引变压器,设计了一种组合式同相供电系统。首先,基于该系统各端口接线角关系,建立了三相电网与单相牵引负荷之间的电气量变换模型;其次,利用三相电压不平衡与无功功率综合补偿理论,将相关电能质量限值为约束条件,给出了组合式同相供电系统各端口补偿电流计算方法,提出了潮流控制器动态跟踪补偿控制方案,与已有补偿方案相比,在达到相同补偿目标时所需补偿容量可以减少10%~58%;最后,通过对多种牵引负荷工况下系统运行特性的仿真模拟,验证了上述补偿模型的正确性和控制策略的有效性。      

单相SAPF系统谐波电压检测与控制的仿真

为了改善用户侧电压质量与谐波问题,通过分析单相串联型有源电力滤波器（SAPF）的结构、原理及特点,提出了单相SAPF系统谐波检测的方法;同时借鉴单相SVPWM技术原理,将开关模式优化的SVPWM技术应用于单相SAPF系统中,提高了系统波形控制精度;利用Matlab软件,建立了基于上述谐波检测和系统波形控制的单相SAPF系统的仿真模型,并利用该模型对动态电压跌落与闪变等电压故障状态进行了动态补偿的仿真.仿真结果显示：本文提出的SAPF滤波系统不但具有良好的滤波性能,而且可以保障负载不受系统电压故障的影响,具有良好的工程应用前景.     

基于TMS320F28335的SHEPWM数字实现

大功率交流传动机车牵引传动系统受器件开关频率的限制,在高速运行区需要采用同步调制的方法．本文对实际应用中最常用的特定消谐PWM（SHEPWM）技术的基本问题进行了深入分析与研究,针对双极性电压型逆变器建立了SHEPWM的数学模型,并在此基础上研究了特定消谐非线性方程组的计算方法及曲线拟合优化方法,以及基于载波方式的数字实现方法,从而简化了SHEPWM的角度计算和数字实现．研究了基于TMS320F28335的特定次谐波消除脉冲生成方法及不同载波比之间的切换条件,最后通过仿真和实验分析、验证了其正确性．     

牵引负载电能计量方式研究

为了研究牵引负荷产生的负序对电能计量的影响，在建立牵引供电系统及电力系统三相模型的基础上，分析了牵引供电系统负序功率潮流，阐述了牵引负载采用传统功率理论定义下的功率因数计量方式存在的问题，基于IEEE Std 1459-2010功率理论所推荐的等效视在功率及功率因数定义，提出不平衡牵引负载功率因数计量方案，并将有效功率因数限值取为0.68. 理论分析及实测数据均表明:牵引负荷负序有功功率与正序有功功率方向相反，牵引负荷作为负序源向系统注入负序功率，被系统阻抗和对称负载吸收. 通过仿真与56组实测数据统计分析并验证本文算法的有效性和结论的正确性，实测数据统计结果表明，等效视在功率及等效功率因数能计及不平衡牵引负载对线路传输效率的影响，计量更合理准确.