基于dq0算法的电气化铁路有源补偿技术研究

电气化铁路电力机车负载给铁路牵引供电系统和电力系统带来严重的电能质量问题,为了治理电网系统的电能质量问题,引入了有源电力滤波装置,该装置可以补偿电网中的谐波、无功,从而改善电网系统的电能质量。将dq0矢量旋转算法引入有源滤波技术中,该算法适应于各种负载电流的谐波检测以及系统的有效控制。仿真分析表明,基于dq0旋转矢量算法的有源滤波技术可以更有效地抑制电力机车带来的负序问题,并减少谐波、无功对电网的影响,提高了电网的电能质量。     

辅助逆变器控制机箱PWM波参数测试研究

为解决辅助逆变器控制机箱PWM参数复杂、难以测量的情况,介绍了一种基于PXI硬件环境和LabVIEW软件环境的PWM波参数测试方法。利用该方法能准确测量到PWM的脉冲幅值、基波频率、载波频率、占空比、总谐波畸变等重要参数,还能计算出PWM波的基波分量到49次谐波分量。通过对无锡地铁辅助逆变器控制机箱的PWM波的测试试验表明,该方法能为优化控制机箱的PWM波算法提供详实的数据参考。     

并补装置差压保护误动原因分析及解决方案

研究目的:并联电容补偿装置是电气化铁路供电系统的重要设备,保护装置配置过电流、谐波过电流、差流、差压等保护。当和谐型机车通过陇海线一些供电臂的时候,频繁发生并补差压保护误动作现象。结合现场负荷为交-直-交机车的实际情况,本文通过对某所差压保护故障波形的分析,查找保护装置误动作的原因,并寻求相应的解决方案。研究结论:(1)差压保护误动作的根本原因是频率混叠对傅立叶算法的影响,导致计算差压偏大从而引起保护误动;(2)将原来的20点/周波采样运算频率改为100点/周波,消除了频率混叠对傅立叶算法的影响;(3)修改后的程序投人现场运行后,不再出现差压保护误动情况;(4)在电气化铁路供电系统领域,本文提出的分析方法和解决方案对含高次谐波的电气量分析和应用具有参考价值。     

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。     

基于MRPC的电气化铁道谐波治理技术研究

针对当前我国电气化铁路处于新旧技术的交替阶段、交直机车与交直交机车(动车组)混跑、牵引供电系统谐波含量丰富的情况,介绍了国内外电气化铁路谐波治理技术,重点介绍了指定次谐波电流分频控制研究现状;从电气化铁路的供电特点,分析低次、高次谐波分布;研究了以模块化多电平变换器为主电路拓扑的铁路功率调节器的谐波抑制技术,并将其与无源高通滤波器相结合,提出一种适用于牵引供电系统的谐波抑制策略,实现指定次谐波与高次谐波的抑制。在RT-LAB平台下搭建了仿真模型,仿真结果验证了该控制策略的可行性。     

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。     

基于基波跟踪的电力牵引谐波检测方法

针对电气化铁路牵引系统谐波补偿的实时性要求,提出基于基波跟踪技术的谐波检测新方法.其核心是采用小波变换的Mallat算法提取牵引负荷的基波分量,以1/2周期为采样更新速度,递推地进行基波预报,再无时滞地获取需检测的谐波分量,解决了谐波补偿检测环节中的时滞问题,对于牵引负荷操作中产生的检测误差仅存在1/2个周期,能够满足工程的需要.仿真结果表明,提出的谐波检测方法实现了无时滞谐波检测的预期目标,为谐波补偿的实时信号检测提供了1种有效方法.     

基于载波移相技术的电铁电能质量治理方案

针对现阶段电气化铁路的电能质量治理的现状提出在电气化铁路车站附近装设无功补偿装置对供电电能质量进行治理。提出了多重化SVG并联运行与高压电容器组配合使用的补偿方案,设计了SVG的控制策略,并在控制策略中引入了载波移相技术。应用MATLAB/SIMULINK软件进行了建模仿真,仿真结果表明本文所设计的方案能够很好地实现对车站附近的供电电能质量的治理,而且载波移相技术的应用,提高了电力电子器件的等效开关频率,减少了SVG输出电流的谐波含量。仿真验证了文中设计方案的可行性和控制效果,有效提高了牵引供电系统车站附近的供电质量和稳定性。     

SVC在电气化铁路中的应用

介绍静止无功补偿器工作原理及其性能表现，同时针对电气化铁路谐波的严重危害性，论述将其投入到电气化铁路谐波治理所收到的良好效果。     

牵引负荷数字特征分析及其对供电品质的影响

近年来我国铁路发展迅速,城际铁路建设有序推进,但随着铁路线路速度和牵引运量的提升,牵引负荷加大,供电质量问题逐渐凸显.为评估电气化铁路的供用电品质,对牵引负荷的数字特征进行研究具有重要意义.以某地区新建电气化铁路为例,开展牵引供电质量综合测试,对牵引变电所的电压偏差及谐波进行了定量分析;基于测试数据,分析了电气化铁路牵引负荷基波和谐波特性,研究牵引负荷主要数字特征.研究结果可为电网规划和调度运行以及电气化铁路电能质量的综合治理提供参考.     

基于级联H桥变流器的牵引网谐波阻抗测量装置

电力机车高次谐波电流引发的牵引网谐振事故影响电气化铁路安全运行,深入研究牵引网阻抗频率特性有重要意义。本文基于谐波注入干预法,提出一种可直接对牵引网谐波阻抗进行测量的测量装置实现方案。测量装置采用级联H桥变流器作为谐波发生器,控制系统采用分层控制结构。通过升压变压器向牵引网注入100~5 000 Hz不同频率的谐波电流,测量注入点处的电压、电流数据,估算牵引网谐波阻抗。仿真分析结果表明,本测量装置在设计频率范围内,能够获得准确的谐波阻抗,并且无需单独的整流环节作为直流电压源,结构简单,控制可靠。     

车网谐振机理分析及仿真研究

对我国电气化铁路谐波新特征进行了归纳,对车网高频谐振、车网谐波传递、直流机车RC支路烧毁机理进行了理论分析和仿真研究,总结出一些基本结论和规律,最后对实际的车网高频谐振和直流机车RC支路烧毁事故进行了复现和分析,为全面掌握车网谐振机理以及制定相应的抑制措施提供了参考和理论依据。     

车网高次谐波引起谐振过电压的治理措施浅析

基于京津延长线多个区段因机车引起高次谐波而发生跳闸现象,介绍了一种新型高通滤波装置来消除电网中由于高次谐波而产生的谐波过电压。为国内电气化铁路提高牵引供电能力及安全运行的措施提供借鉴。     

电气化铁路牵引供电系统谐波分析与治理

国家电气化铁路尤其是高速铁路的迅猛发展,牵引供电非线性负荷给电网带来高次谐波污染,文章介绍了电力系统谐波的基本概念、产生机理以及高速铁路负荷特性及铁路机车谐波的产生。在此基础上,采用傅里叶分解法对谐波进行定量分析,对谐波含量、谐波总畸变率和第n次谐波的含有率等特征量分析。给出了增设电能质量分析装置,增设有源、无源及混合滤波器,加装静止无功补偿装置等电力系统谐波抑制措施。文章分析结果对电气化铁路牵引供电系统谐波分析与治理具有重要的理论意义和实际工程应用参考价值。     

京沪线三界牵引变电所谐波治理方案研究

分析了京沪线三界牵引变电所既有谐波影响,对比了现有电气化铁路谐波治理的常用方式,综合考虑三界牵引变电所实际预留场地情况和施工难度,选取适宜的谐波治理方案,研究了谐波治理装置的布置方案,确保该谐波治理方案切实有效可行。     

电动车组谐波评判方式简析

电气化铁路牵引供电系统谐波及其评判标准一直是电力和铁路部门关注的问题。电动车组及电力机车为主要谐波源,对其评判仍没有明确的标准进行规定。本文对国内外供电系统的谐波评判标准和方法进行了简单介绍,同时结合动车组实测网侧谐波,对电动车组网侧谐波评判方式提出了相关建议。     

铁路牵引供电系统设计中的谐波谐振分析及抑制方案研究

为了避免交直交型电力机车(含动车组)与牵引供电系统之间形成谐波谐振,影响电气化铁路运行安全,有必要在牵引供电系统设计阶段开展谐波谐振特性分析。基于四象限变流器拓扑结构与控制策略,构建电力机车谐波源特性模型,针对某新建电气化铁路牵引供电系统设计方案,构建牵引供电系统数学模型,利用MATLAB/Simulink仿真平台,研究系统谐波谐振特性与变化规律,给出便于工程应用的滤波器设计方案,并验证该方案的可行性。     

电气化铁路移频自动闭塞信号传输仿真的研究及应用

电气化铁路移频自动闭塞信号传输的仿真系统通过模拟轨道电路、牵引电流及其谐波干扰、邻线干扰、轨道电路故障等来检测移频自动闭塞系统的可靠性、安全性。本文采用面向对象的技术和仿真技术对该子系统进行了研究。文中详细地阐述了传输信道的仿真模型、传输仿真系统的结构设计和仿真算法,并举出一个仿真实例,实例的结果数据验证了模型的正确性和算法的合理性。此外,本文还提出建立可编辑的模型库的设计思想,使仿真系统具有良好的扩展性和维护性。     

电气化铁路SVG电流检测与控制策略的分析

本文针对电气化铁路牵引供电系统受到谐波及无功污染问题,探讨了采用静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)进行动态补偿的方案。在SVG补偿原理分析的基础上,分别对谐波及无功电流的检测方法和补偿电流的控制策略进行深入分析和对比,得出电气化铁路上SVG较为理想的控制方法为同步电流检测法配合三角波比较的方式,其具有较好的实时性和控制精度。     

基于Simulink的两种单相谐波电流检测方法研究

随着电网中谐波污染的日益严重,谐波与无功检测成为了提高电能质量的关键手段之一。文章详细分析了基于扩展二维理论的谐波快速检测方法和基于有功电流分离法的无锁相环谐波电流检测法,并对之进行了Matlab/Simulink仿真分析验证。结果表明,理想工况下,这两种方法都能实时准确地检测谐波电流,算法较简单,容易实现;当电网电压畸变、基波频率偏移时,采用基于有功电流分离的单相谐波电流检测法的检测精度更高。