铁路功率调节器容量优化配置研究
发布时间：2021-05-15 07:25
对于电气化铁道电力系统,其大功率变换器的补偿装置的容量设计对于其广泛应用具有十分重要的研究意义。本文以V/v变压器下铁路供电系统为研究背景,对于现有的铁路功率调节器,改变其控制策略,达到了快速性和小容量运行的目的,同时降低了RPC的运行损耗;其次,对于在已有RPC前提下新设计的储能式铁路功率调节器系统,减少其一次性投资成本。本文的具体工作内容如下:首先,本文介绍了课题的研究背景和意义,并分别对牵引变压器中Scott变压器和V/v变压器特性进行了详细分析。阐述了国内外电气化铁道的相关电能质量治理方法,着重对RPC基本原理及其特性,研究现状进行分析,表明对RPC进行降低补偿容量具有重大意义。其次,通过对RPC补偿模型中电能质量指标和补偿容量两者与其补偿参数的关系进行研究,提出一种基于灵敏度解耦的满意补偿方法。所提方法揭示了补偿参数的变化对电压不平衡度,功率因数以及补偿容量的影响程度,在所给补偿方案基础上,依据不同工况进行算例分析,算例结果表明,所提补偿策略可以实现在满足电能质量指标的前提下,降低RPC运行容量,满足大功率变流器所需的快速性和可靠性。最后,以高速铁路再生制动为背景阐述了补偿装...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.2 牵引供电电网电能质量问题产生与危害
1.2.1 负序电流产生及危害
1.2.2 谐波与无功的产生及其危害
1.2.3 高速铁路再生能量问题
1.3 铁路牵引供电电能质量治理研究现状
1.4 本文主要研究内容
第2章 铁路功率调节器结构及原理
2.1 RPC的拓扑结构
2.2 RPC综合补偿原理
2.2.1 RPC完全补偿
2.2.2 RPC的优化补偿
2.3 RPC应用分析
2.4 本章小结
第3章 基于灵敏度解耦的RPC容量设计
3.1 灵敏度分析方法及其应用
3.2 基于灵敏度满意补偿解耦策略
3.2.1 不同负载工况下满意补偿模型解耦分析
3.2.2 基于灵敏度分析的解耦补偿策略
3.3 算例分析及仿真验证
3.3.1 算例一
3.3.2 算例二
3.3.3 算例三
3.4 本章小结
第4章 储能式铁路功率调节器容量优化设计
4.1 SC-RPC系统基本原理
4.1.1 SC-RPC拓扑结构
4.1.2 SC-RPC工作原理
4.2 高速铁路再生能量分析
4.2.1 高速铁路制动方式及再生制动能量计算
4.2.2 再生制动能量利用率
4.3 SC-RPC容量优化模型
4.3.1 超级电容储能单元经济性模型
4.3.2 超级电容储能单元容量配置数学模型
4.3.3 模型的求解
4.4 算例结果及分析
4.5 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 对今后工作的展望
参考文献
致谢
个人简历、在校期间发表学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑供电臂电压波动的铁路功率调节器多目标优化设计[J]. 罗培,杨维民,周冠东,罗隆福,张志文. 电工技术学报. 2018(22)
[2]一种基于超级电容储能系统的新型铁路功率调节器[J]. 马茜,郭昕,罗培,张志文. 电工技术学报. 2018(06)
[3]V/v接线牵引变电所负序和无功综合优化控制[J]. 罗培,黄强,李司琦,陈跃辉,周冠东,罗隆福,张志文. 中国电机工程学报. 2017(18)
[4]基于灵敏度分析的双馈电机短路电流简化计算[J]. 张艺博,潘文霞,郭家圣. 电网与清洁能源. 2017(05)
[5]V/v牵引供电所混合型电能质量控制系统负序优化补偿策略[J]. 马茜,谭磊,罗培. 电力自动化设备. 2017(04)
[6]V/v牵引供电所混合式电能质量控制系统非对称补偿设计[J]. 马茜,罗培,戴瑜兴. 电工技术学报. 2017(04)
[7]基于灵敏度分析的配电网可靠性提升研究[J]. 吴奕,徐敦彬,刘翌,熊浩,白玉东. 供用电. 2017(02)
[8]基于灵敏度分析的微电网互动运行成本计算方法[J]. 赵金利,宿洪智,李鹏,于浩,焦冰琦. 电力自动化设备. 2016(06)
[9]铁路电能质量控制系统容量优化设计[J]. 罗培,陈跃辉,罗隆福,周冠东,张志文. 电工技术学报. 2016(08)
[10]无源性控制策略在谐波/间谐波统一补偿的单相有源电力滤波器中的应用[J]. 马兴,刘会金,张振环,崔雪,郭晓云. 电网技术. 2015(05)
博士论文
[1]基于MMC的牵引网谐波和负序综合治理技术研究[D]. 王卫安.中南大学 2014
[2]电气化铁路供电系统电能质量综合补偿技术研究[D]. 吴传平.湖南大学 2012
[3]电气化铁路牵引供电系统综合有源补偿研究[D]. 王果.兰州交通大学 2011
[4]城市轨道交通再生制动能量利用技术研究[D]. 许爱国.南京航空航天大学 2009
[5]牵引供电系统负序问题研究[D]. 万庆祝.清华大学 2008
硕士论文
[1]关于谐波对电能计量的影响及解决措施的分析[D]. 冯海清.山东大学 2015
[2]交流机车再生制动能量利用方案研究[D]. 周琨.西南交通大学 2015
[3]电气化铁路接入对电网电能质量的影响评估及治理研究[D]. 刘莹.山东大学 2014
[4]电气化铁路功率调节器的研究[D]. 李坤鹏.哈尔滨工业大学 2013
[5]电气化铁路负序与谐波的综合补偿研究[D]. 曾刚.湖南大学 2012
[6]交直机车与交直交机车混跑仿真研究[D]. 郭明富.西南交通大学 2011
[7]基于超级电容的再生制动能量吸收利用技术研究[D]. 冯晶晶.南京航空航天大学 2010
[8]高速铁路牵引供电系统负序研究[D]. 赵健.浙江大学 2010
[9]电气化铁路供电系统的谐波分析与治理[D]. 马振宏.华北电力大学（河北） 2008
本文编号：3187220
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.2 牵引供电电网电能质量问题产生与危害
1.2.1 负序电流产生及危害
1.2.2 谐波与无功的产生及其危害
1.2.3 高速铁路再生能量问题
1.3 铁路牵引供电电能质量治理研究现状
1.4 本文主要研究内容
第2章 铁路功率调节器结构及原理
2.1 RPC的拓扑结构
2.2 RPC综合补偿原理
2.2.1 RPC完全补偿
2.2.2 RPC的优化补偿
2.3 RPC应用分析
2.4 本章小结
第3章 基于灵敏度解耦的RPC容量设计
3.1 灵敏度分析方法及其应用
3.2 基于灵敏度满意补偿解耦策略
3.2.1 不同负载工况下满意补偿模型解耦分析
3.2.2 基于灵敏度分析的解耦补偿策略
3.3 算例分析及仿真验证
3.3.1 算例一
3.3.2 算例二
3.3.3 算例三
3.4 本章小结
第4章 储能式铁路功率调节器容量优化设计
4.1 SC-RPC系统基本原理
4.1.1 SC-RPC拓扑结构
4.1.2 SC-RPC工作原理
4.2 高速铁路再生能量分析
4.2.1 高速铁路制动方式及再生制动能量计算
4.2.2 再生制动能量利用率
4.3 SC-RPC容量优化模型
4.3.1 超级电容储能单元经济性模型
4.3.2 超级电容储能单元容量配置数学模型
4.3.3 模型的求解
4.4 算例结果及分析
4.5 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 对今后工作的展望
参考文献
致谢
个人简历、在校期间发表学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑供电臂电压波动的铁路功率调节器多目标优化设计[J]. 罗培,杨维民,周冠东,罗隆福,张志文. 电工技术学报. 2018(22)
[2]一种基于超级电容储能系统的新型铁路功率调节器[J]. 马茜,郭昕,罗培,张志文. 电工技术学报. 2018(06)
[3]V/v接线牵引变电所负序和无功综合优化控制[J]. 罗培,黄强,李司琦,陈跃辉,周冠东,罗隆福,张志文. 中国电机工程学报. 2017(18)
[4]基于灵敏度分析的双馈电机短路电流简化计算[J]. 张艺博,潘文霞,郭家圣. 电网与清洁能源. 2017(05)
[5]V/v牵引供电所混合型电能质量控制系统负序优化补偿策略[J]. 马茜,谭磊,罗培. 电力自动化设备. 2017(04)
[6]V/v牵引供电所混合式电能质量控制系统非对称补偿设计[J]. 马茜,罗培,戴瑜兴. 电工技术学报. 2017(04)
[7]基于灵敏度分析的配电网可靠性提升研究[J]. 吴奕,徐敦彬,刘翌,熊浩,白玉东. 供用电. 2017(02)
[8]基于灵敏度分析的微电网互动运行成本计算方法[J]. 赵金利,宿洪智,李鹏,于浩,焦冰琦. 电力自动化设备. 2016(06)
[9]铁路电能质量控制系统容量优化设计[J]. 罗培,陈跃辉,罗隆福,周冠东,张志文. 电工技术学报. 2016(08)
[10]无源性控制策略在谐波/间谐波统一补偿的单相有源电力滤波器中的应用[J]. 马兴,刘会金,张振环,崔雪,郭晓云. 电网技术. 2015(05)
博士论文
[1]基于MMC的牵引网谐波和负序综合治理技术研究[D]. 王卫安.中南大学 2014
[2]电气化铁路供电系统电能质量综合补偿技术研究[D]. 吴传平.湖南大学 2012
[3]电气化铁路牵引供电系统综合有源补偿研究[D]. 王果.兰州交通大学 2011
[4]城市轨道交通再生制动能量利用技术研究[D]. 许爱国.南京航空航天大学 2009
[5]牵引供电系统负序问题研究[D]. 万庆祝.清华大学 2008
硕士论文
[1]关于谐波对电能计量的影响及解决措施的分析[D]. 冯海清.山东大学 2015
[2]交流机车再生制动能量利用方案研究[D]. 周琨.西南交通大学 2015
[3]电气化铁路接入对电网电能质量的影响评估及治理研究[D]. 刘莹.山东大学 2014
[4]电气化铁路功率调节器的研究[D]. 李坤鹏.哈尔滨工业大学 2013
[5]电气化铁路负序与谐波的综合补偿研究[D]. 曾刚.湖南大学 2012
[6]交直机车与交直交机车混跑仿真研究[D]. 郭明富.西南交通大学 2011
[7]基于超级电容的再生制动能量吸收利用技术研究[D]. 冯晶晶.南京航空航天大学 2010
[8]高速铁路牵引供电系统负序研究[D]. 赵健.浙江大学 2010
[9]电气化铁路供电系统的谐波分析与治理[D]. 马振宏.华北电力大学（河北） 2008
本文编号：3187220
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3187220.html
