牵引供电系统电能质量对计量影响的研究

发布时间：2017-09-21 07:03

  本文关键词：牵引供电系统电能质量对计量影响的研究

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【摘要】：牵引供电系统的电能计量是电力部门与铁路部门结算电费的依据,计量的准确性与合理性是双方共同关注的问题。由计量用电流互感器(CT)、电压互感器(PT)和电能表组成的电能计量装置,一般是按工频正弦和对称的条件来设计和制造。不对称、非线性的牵引负荷,在运行的过程中产生以负序、谐波为主的电能质量问题,会对计量的准确性与合理性造成影响,研究牵引供电系统电能质量对电能计量的影响,分析当前计量方式的准确性和合理性,可为供电和用电双方提供计费参考,具有现实的经济意义。本文的主要内容分为两大部分：一是分析牵引供电系统的负序和谐波问题,二是研究负序和谐波条件下计量的准确性和合理性问题。主要工作包括：通过牵引供电系统负序的一般分析方法,对常见的几种牵引变压器的负序情况进行了理论计算；在MATLAB/Simulink中对韶山4型交直电力机车和CRH3型交直交电力机车仿真并分析其网侧电流谐波；介绍了三相电路有功电能计量的理论基础、感应式和电子式两类电能表的工作原理；全面分析负序与谐波对整个计量装置的影响,采用PSCAD/EMTDC软件对电流互感器和电容式电压互感器的频率误差特性进行了仿真,分析谐波对计量用互感器的影响；通过MATLAB/Simulink对电子式电能表中常用的时分割乘法器进行了仿真,并得到其量化误差；从理论上推导了负序电能和谐波电能的产生原因、潮流方向以及对计量合理性的影响。最后根据分析结果讨论了在当前的电能质量环境下,电气化铁路电能计量的合理方式。
【关键词】：电能质量 负序 谐波 电能计量 计量误差 计量方式
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM922.3
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 本文主要研究内容13-14
• 第2章 牵引供电系统电能质量特性14-37
• 2.1 牵引供电系统负序14-22
• 2.1.1 牵引供电系统负序分析一般方法14-16
• 2.1.2 全负序向量图16-18
• 2.1.3 常见牵引变压器的负序分析18-22
• 2.2 牵引供电系统谐波22-32
• 2.2.1 交直机车谐波特性22-28
• 2.2.2 交直交机车谐波特性28-32
• 2.3 实测数据分析32-36
• 2.4 小结36-37
• 第3章 电能计量装置与计量原理37-48
• 3.1 电能计量装置37-38
• 3.1.1 电能计量装置的类别及准确度要求37-38
• 3.1.2 牵引供电系统电能计量装置的接线形式38
• 3.2 有功电能计量38-41
• 3.2.1 单相电路的有功功率38
• 3.2.2 三相电路的有功功率38-39
• 3.2.3 三相电路的有功电能计量39-40
• 3.2.4 谐波条件下的有功功率40-41
• 3.3 电能表结构与工作原理41-47
• 3.3.1 感应式电能表结构及工作原理41-43
• 3.3.2 电子式电能表的结构及工作原理43-47
• 3.4 小结47-48
• 第4章 牵引供电系统负序谐波对电能计量的影响48-65
• 4.1 负序对电能计量的影响48-52
• 4.1.1 负序电能48-50
• 4.1.2 负序潮流分析50-51
• 4.1.3 牵引供电系统负序对电能计量的影响51-52
• 4.2 谐波对电能计量的影响52-64
• 4.2.1 谐波对计量用电流互感器影响的仿真分析53-55
• 4.2.2 谐波对电容式电压互感器影响的仿真分析55-58
• 4.2.3 谐波对感应式电能表的影响58-60
• 4.2.4 谐波对电子式电能表影响的仿真分析60-64
• 4.3 小结64-65
• 第5章 电气化铁路计量方式的探讨65-76
• 5.1 负序和谐波电能的产生65-69
• 5.1.1 负序电能的产生65-67
• 5.1.2 谐波电能的产生67-69
• 5.2 谐波条件下不同计量方式的准确性与合理性分析69-74
• 5.2.1 谐波条件下的两种计量标准69-70
• 5.2.2 谐波条件下两种计量方式下的误差对比70-73
• 5.2.3 两种计量方式的合理性分析73
• 5.2.4 基波与谐波分别计量方式73-74
• 5.3 电气化铁路电能计量方式探讨74-75
• 5.4 小结75-76
• 结论与展望76-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-81
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨本渤;;谐波对电能计量仪器的影响[J];电测与仪表;1993年11期

2 赵伟,庞海波,刘灿涛;电能表技术的发展历程[J];电测与仪表;1999年06期

3 臧德;电力系统中电能计量现状及建议[J];电测与仪表;1994年05期

4 黄石柱,李建华,赵娟,夏道止;基于MATLAB的电力机车数字仿真模型[J];电力系统自动化;2002年04期

5 张丽艳;李群湛;余丹;;阻抗匹配平衡牵引变压器负序分析[J];电力系统及其自动化学报;2005年06期

6 申邵东;魏星;;谐波对有功电能计量影响的仿真研究[J];电力自动化设备;2008年02期

7 郜洪亮;李琼林;余晓鹏;张振安;代双寅;刘书铭;;电容式电压互感器的谐波传递特性研究[J];电网技术;2013年11期

8 王葵;非正弦和不对称负载情况下的功率流向和计费标准[J];继电器;2005年12期

9 王学伟,姜圳,张礼勇,王琳,王菽蓉;三角波调制式时分割交流功率测量误差的仿真估计[J];计量学报;2002年02期

10 戚良娣,郭嘉琳,陈根永;感应型电能表在畸变波形下的数学模型[J];中国电机工程学报;1993年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 余丹萍;电气化铁路牵引供电系统的仿真及影响研究[D];浙江大学;2011年

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本文编号：893042