牵引供电系统谐波仿真分析

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1、国内图书分类号：TM712国际图书分类号：621．3西南交通大学研究生学位论文年级三Q二二级姓名奎塞强申请学位级别王堂亟±专业电左丕统壁墓自动丝指导老师王瞳荭熬拯二零一四年五月密级：公开ClassifiedIndex：TM712U．D．C：621．3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisTHEANALYSISOFTRACTl0NPOWERSUPPI_ySYSTEMHARMONICSIMULATIONGrade：2011Candidate：LIHongqiangAcademicDegreeAppliedfor：Ma

2、sterSpeciality：PowerSystem&ItsAutomationSupervisor：Prof．WANGXiaoruMay,2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密d使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：奁

3、基强指导老师签名：]憾日期：砷陬工、加日期：)DI妒．f·上口西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1)本文利用PSCA明M1DC仿真软件建立了韶山4型电力机车电磁暂态仿真模型，通过将仿真结果与理论值相对比验证了本文所建机车模型的正确性，然后根据已有牵引网仿真模型建立方法建立了机车．牵引网一等值电网电磁暂态仿真模型，在此基础上仿真研究了机车位置、牵引网长度和机车数量对牵引网谐振特性和注入系统电流谐波含量的影响(第2，3章)。2)本文利用ADPSS机电．电磁暂态混合仿真功能在己建立好的机车．牵引网．等值电网电磁暂态模型

4、的基础上建立了机车．牵引网．实际电网混合仿真模型，仿真对比混合仿真模型和机车一牵引网．等值电网电磁暂态仿真模型的差异(第4童)。3)针对牵引供电系统谐波、负序问题，本文利用PSCAD建立了单相TCR+FC型SVC和基于三相不平衡负荷补偿原理的三相TCR+FC型SVC谐波、负序和功率因数补偿模型，仿真研究了两种补偿方法对牵弓l供电系统谐波、负序和无功的补偿效果(第5章)。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己

5、在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：岔瓣襞日期：2-of牛．芏、乞D西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要重载和高速铁路是我国铁路今后的主要发展方向，目前我国重载铁路采用的机车主要是交直型电力机车，其控制方式采用相控整流方式，机车在从电网获取电能的同时也会产生3、5、7次等低次谐波，经过牵引网注入到电力系统中。牵引网是分布参数元件，谐波电流经过牵引网时会发生谐振，使谐波电流成倍增加，造成过电压，影响供电设备的安全稳定运行。本文重点对牵引供电系统谐振特性、电力系统和牵引供电系统机电．电磁暂态混合仿真以及牵

6、引供电系统电能质量综合治理进行了研究。在仿真研究牵引供电系统谐振特性时，通常采用谐波潮流仿真方法，此时需要对牵引供电系统仿真模型进行一定的简化，通常只对牵引网进行建模，而机车则简化为电流源，不考虑机车和牵引网之间的耦合关系。本文利用PSCAD／EMTDC建立韶山4型电力机车电磁暂态仿真模型，并将其仿真结果与相关理论值进行对比，验证了所建立机车模型的正确性。然后根据已有的牵引网仿真模型建立方法建立了机车一牵引网一等值电网电磁暂态仿真模型，仿真研究车网耦合下机车位置、机车数量和牵引网长度对牵引供电系统谐振特点和注入电力系统电流谐波含量的影响。在对牵引供电系统建模时，通

7、常采用电磁暂态仿真，在仿真时需要对电力系统部分进行等值简化，将其等效为三相电压源。本文利用ADPSS仿真软件机电．电磁暂态混合仿真功能，在己建立好的机车一牵引网．等值电网电磁暂态仿真模型的基础上建立机车一牵引网．实际电网机电暂态．电磁暂态混合仿真模型，仿真对比两种仿真模型的差异，仿真结果表明在研究牵引供电系统谐波特性时，电力系统部分简化等值为三相电压源对仿真结果的准确性影响不大；本文建立的实际电力系统和牵引供电系统机电．电磁暂态混合仿真模型为牵引供电系统仿真分析提供了一种新的仿真思路。最后本文研究了TCR+FC型SVC无功补偿和滤除谐波工作原理和三相不平衡负荷补偿

8、原理，利用