AT牵引网谐波谐振分析及抑制技术应用研究
发布时间：2021-04-19 15:16
随着交直交型机车在电气化铁路中的广泛应用,牵引网上高次谐波谐振问题也日益突出。当机车产生大量与系统谐振频率重合的谐波时,会在牵引网上引起谐波谐振,造成牵引网上过电压、过电流、设备烧损、列车中途停运等情况发生,危害系统安全稳定运行。因此有必要对牵引网谐波谐振特性进行分析,研究不同情况下的谐波谐振规律,并采取合理有效的方案进行抑制。本文以某一AT牵引网谐振事故常发线路为例,基于MATLAB/SIMULINK软件搭建牵引供电系统模型。通过牵引网上谐波电流实测数据得到机车谐波源诺顿等效模型,建立“机车-牵引网”联合系统,浅析系统谐波传输特性、谐波放大特性、谐振产生机理等基本理论,进一步研究不同短路容量、机车位置、供电臂长度、供电方式等情况下的谐波谐振影响规律。鉴于谐波谐振对系统造成的严重危害,本文针对不同对象提出相应抑制思路。列举了几种常见谐波谐振抑制装置,对比分析了阻频特性、功率特性、滤波效果、经济性能等,选择二阶高通滤波装置并对其进行参数设计、安装方式、配置选型、暂态分析,来确定抑制方案并验证方案的合理有效。考虑到二阶滤波器投入运行后可能应对的一些特殊情况,如短路容量较小、多机车运行、上下...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【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 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文主要的研究内容
第2章 牵引供电系统仿真模型搭建
2.1 牵引供电系统结构及供电方式
2.1.1 牵引供电系统结构
2.1.2 牵引供电方式
2.2 牵引供电系统参数计算及仿真模型
2.2.1 外部电源参数及仿真模型
2.2.2 变压器参数计算
2.2.3 牵引网导线基本参数
2.3 牵引供电系统模型
第3章 牵引网谐波谐振特性研究
3.1 谐波的定义和危害
3.1.1 谐波的定义及产生
3.1.2 谐波谐振的危害
3.2 交直交型机车模型
3.2.1 机车诺顿等效模型
3.2.2 机车等效谐波电流源
3.3 “机车-牵引网”联合系统谐波谐振分析
3.3.1 “机车-牵引网”联合系统谐波传输特性分析
3.3.2 “机车-牵引网”联合系统谐振机理
3.3.3 “机车-牵引网”联合系统谐波放大分析
3.4 不同因素对“机车-牵引网”联合系统谐波谐振影响分析
3.4.1 外部电源短路容量的影响
3.4.2 机车位置变化的影响
3.4.3 不同AT分段的影响
3.4.4 供电臂长度变化的影响
3.4.5 不同供电方式的影响
3.5 本章小结
第4章 AT牵引网谐波谐振抑制方案及应用
4.1 谐波谐振抑制思路
4.2 既有谐波抑制装置简介
4.2.1 静止无功补偿器
4.2.2 有源滤波器
4.2.3 无源滤波器
4.3 几种高通滤波器性能比较
4.3.1 高通滤波器参数比较
4.3.2 阻抗频率特性比较
4.3.3 功率特性比较
4.3.4 滤波效果比较
4.3.5 综合比较
4.4 二阶高通滤波器的设计与选型
4.4.1 二阶滤波器参数计算
4.4.2 滤波器参数对滤波效果的影响
4.4.3 滤波器安装方式的选择
4.4.4 二阶滤波器选型配置
4.4.5 滤波器投切暂态分析
4.5 滤波器不同情况下的抑制效果评估
4.5.1 外部电源短路容量较小时抑制效果评估
4.5.2 两机车运行时抑制效果评估
4.5.3 上下行解列时抑制效果评估
4.5.4 AT所和分区所解列时抑制效果评估
4.5.5 越区供电对滤波效果的影响
4.6 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]电气化铁路牵引供电系统的建模与仿真[J]. 王佳文,赵闻蕾. 变频器世界. 2018(01)
[2]基于车网耦合下的机车牵引变流器输出电流频谱移动现象研究[J]. 周福林,熊进飞,钟凯,朱鹏,黄沁悦. 中国电机工程学报. 2018(06)
[3]高次谐波对牵引供电系统的影响和应对策略[J]. 王旭. 科技视界. 2017(13)
[4]全并联AT牵引网高次谐波谐振及抑制方案研究[J]. 张培,黄彦全,唐诗光. 西华大学学报(自然科学版). 2017(02)
[5]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[J]. 蒋功连. 铁道标准设计. 2014(06)
[6]高速电气化铁路新型阻波高通滤波器的研究[J]. 李子晗,赵元哲,周福林,黄彦全. 电气化铁道. 2014(01)
[7]车网耦合下高速铁路牵引网谐波谐振特性研究[J]. 崔恒斌,冯晓云,林轩,王青元. 电工技术学报. 2013(09)
[8]车网高次谐波引起谐振过电压的治理措施浅析[J]. 张琳娜,马超群,王学柱. 电气化铁道. 2013(04)
[9]高速列车牵引传动系统与牵引网谐振机理[J]. 刘建强,郑琼林,杨其林. 电工技术学报. 2013(04)
[10]高速铁路牵引网谐波谐振模型及谐振特性研究[J]. 史天玉,陈丽华. 电气应用. 2013(03)
博士论文
[1]高速铁路牵引供电系统谐波传输及谐振规律研究[D]. 胡海涛.西南交通大学 2014
硕士论文
[1]高速铁路牵引供电系统建模及其仿真分析[D]. 罗世界.西华大学 2017
[2]AT牵引网谐波谐振规律及其抑制技术研究[D]. 张培.西南交通大学 2017
[3]铁路牵引供电系统谐波谐振分析及抑制方法研究[D]. 谢旭钦.北京交通大学 2016
[4]多谐波源车网耦合系统的谐振分析[D]. 李渤弘.北京交通大学 2015
[5]高速铁路牵引供电系统仿真建模与谐波分析[D]. 袁琳.华东交通大学 2014
[6]高速铁路牵引网建模与仿真[D]. 郭晓旭.西南交通大学 2014
[7]高速铁路车网匹配研究[D]. 冯金博.西南交通大学 2011
[8]电力机车和动车组谐波电流的仿真研究[D]. 盛彩飞.北京交通大学 2009
[9]基于DSP的智能有源电力滤波器在电气化铁道中的应用[D]. 程景伟.上海交通大学 2007
本文编号：3147797
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【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 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文主要的研究内容
第2章 牵引供电系统仿真模型搭建
2.1 牵引供电系统结构及供电方式
2.1.1 牵引供电系统结构
2.1.2 牵引供电方式
2.2 牵引供电系统参数计算及仿真模型
2.2.1 外部电源参数及仿真模型
2.2.2 变压器参数计算
2.2.3 牵引网导线基本参数
2.3 牵引供电系统模型
第3章 牵引网谐波谐振特性研究
3.1 谐波的定义和危害
3.1.1 谐波的定义及产生
3.1.2 谐波谐振的危害
3.2 交直交型机车模型
3.2.1 机车诺顿等效模型
3.2.2 机车等效谐波电流源
3.3 “机车-牵引网”联合系统谐波谐振分析
3.3.1 “机车-牵引网”联合系统谐波传输特性分析
3.3.2 “机车-牵引网”联合系统谐振机理
3.3.3 “机车-牵引网”联合系统谐波放大分析
3.4 不同因素对“机车-牵引网”联合系统谐波谐振影响分析
3.4.1 外部电源短路容量的影响
3.4.2 机车位置变化的影响
3.4.3 不同AT分段的影响
3.4.4 供电臂长度变化的影响
3.4.5 不同供电方式的影响
3.5 本章小结
第4章 AT牵引网谐波谐振抑制方案及应用
4.1 谐波谐振抑制思路
4.2 既有谐波抑制装置简介
4.2.1 静止无功补偿器
4.2.2 有源滤波器
4.2.3 无源滤波器
4.3 几种高通滤波器性能比较
4.3.1 高通滤波器参数比较
4.3.2 阻抗频率特性比较
4.3.3 功率特性比较
4.3.4 滤波效果比较
4.3.5 综合比较
4.4 二阶高通滤波器的设计与选型
4.4.1 二阶滤波器参数计算
4.4.2 滤波器参数对滤波效果的影响
4.4.3 滤波器安装方式的选择
4.4.4 二阶滤波器选型配置
4.4.5 滤波器投切暂态分析
4.5 滤波器不同情况下的抑制效果评估
4.5.1 外部电源短路容量较小时抑制效果评估
4.5.2 两机车运行时抑制效果评估
4.5.3 上下行解列时抑制效果评估
4.5.4 AT所和分区所解列时抑制效果评估
4.5.5 越区供电对滤波效果的影响
4.6 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]电气化铁路牵引供电系统的建模与仿真[J]. 王佳文,赵闻蕾. 变频器世界. 2018(01)
[2]基于车网耦合下的机车牵引变流器输出电流频谱移动现象研究[J]. 周福林,熊进飞,钟凯,朱鹏,黄沁悦. 中国电机工程学报. 2018(06)
[3]高次谐波对牵引供电系统的影响和应对策略[J]. 王旭. 科技视界. 2017(13)
[4]全并联AT牵引网高次谐波谐振及抑制方案研究[J]. 张培,黄彦全,唐诗光. 西华大学学报(自然科学版). 2017(02)
[5]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[J]. 蒋功连. 铁道标准设计. 2014(06)
[6]高速电气化铁路新型阻波高通滤波器的研究[J]. 李子晗,赵元哲,周福林,黄彦全. 电气化铁道. 2014(01)
[7]车网耦合下高速铁路牵引网谐波谐振特性研究[J]. 崔恒斌,冯晓云,林轩,王青元. 电工技术学报. 2013(09)
[8]车网高次谐波引起谐振过电压的治理措施浅析[J]. 张琳娜,马超群,王学柱. 电气化铁道. 2013(04)
[9]高速列车牵引传动系统与牵引网谐振机理[J]. 刘建强,郑琼林,杨其林. 电工技术学报. 2013(04)
[10]高速铁路牵引网谐波谐振模型及谐振特性研究[J]. 史天玉,陈丽华. 电气应用. 2013(03)
博士论文
[1]高速铁路牵引供电系统谐波传输及谐振规律研究[D]. 胡海涛.西南交通大学 2014
硕士论文
[1]高速铁路牵引供电系统建模及其仿真分析[D]. 罗世界.西华大学 2017
[2]AT牵引网谐波谐振规律及其抑制技术研究[D]. 张培.西南交通大学 2017
[3]铁路牵引供电系统谐波谐振分析及抑制方法研究[D]. 谢旭钦.北京交通大学 2016
[4]多谐波源车网耦合系统的谐振分析[D]. 李渤弘.北京交通大学 2015
[5]高速铁路牵引供电系统仿真建模与谐波分析[D]. 袁琳.华东交通大学 2014
[6]高速铁路牵引网建模与仿真[D]. 郭晓旭.西南交通大学 2014
[7]高速铁路车网匹配研究[D]. 冯金博.西南交通大学 2011
[8]电力机车和动车组谐波电流的仿真研究[D]. 盛彩飞.北京交通大学 2009
[9]基于DSP的智能有源电力滤波器在电气化铁道中的应用[D]. 程景伟.上海交通大学 2007
本文编号：3147797
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3147797.html
