牵引供电系统潮流分析及电能计量方式研究
发布时间：2021-11-19 22:58
随着电力系统和电气化铁路的蓬勃发展,近些年,我国高速铁路迅速走向世界。高铁的发展在不断刷新“中国速度”的同时,更向城市和地区的快速发展注入了新的活力。十年间,我国高铁从“追随者”完美变身为世界的“领跑者”,并将无数大中小城市串联起来,正以空前未有的速度改变着我国的城市格局。在高铁发展的同时,牵引负荷所具有的不对称、非线性、冲击性、功率大等特征将会引起一系列电能质量问题,其中无功、负序、谐波问题较为明显,同时,对于牵引负荷的特殊负荷特性,计量方式的合理性也需要进一步探究。本文首先分析了电力系统和牵引供电系统两者的作用关系,并运用牵引变电所电气量的通用变换关系,建立了针对不同接线型式的牵引供电系统三相等效模型,进而在考虑系统阻抗、对称负载（线性负载）的条件下,建立了电力系统的三相等效模型。基于此模型,推导出系统中的正序、负序、基波、谐波潮流的分布特性,根据分析结果可知牵引负荷作为负序源,向系统注入负序功率,最终被系统阻抗和对称负载所吸收;牵引负荷作为谐波源,向系统注入谐波功率,最终被系统阻抗和线性负载吸收。其次,阐述了在正弦不平衡与非正线不平衡系统中按正序有功功率计量、返送正计的计量方式、...
【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】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MATLAB/Simulink 仿真电路图
可测得各次谐波功率的大小和方向。其仿真模型如图4-10 所示。图 4-10 谐波功率分解示意图普通的交-直型机车大多采用相控方式的晶闸管整流，其谐波电流主要以 3、5、7 等低次、奇数次谐波为主，其中含量最大的是 3 次谐波，其平均含有率在20%左右，但随着谐波次数的升高，其含有率衰减较快，至 15 次时几乎接近 1%。通过仿真计算可得系统阻抗、对称负载、牵引负载各次功率如表 4-2 所示，表中谐波功率为零是因为计算结果太小，所以用零表示。表 4-2 谐波功率统计值谐波次数牵引负荷/kW对称负载/kW系统阻抗/kW谐波次数牵引负荷/kW对称负载/kW系统阻抗/kW1 16551 13381 25.18 27 -0 0 03 -5.51 5.32 0.18 29 -0 0 05 -4.38 3.85 0.53 31 -0 0 07 -1.91 1.73 0.17 33 -0.01 0.01 09 -0.11 0
【参考文献】：
期刊论文
[1]负序和谐波条件下电能计量方式合理性分析[J]. 何昆,徐莘. 电力系统及其自动化学报. 2019(01)
[2]负序条件下基于正序有功功率的电能计量方案[J]. 徐莘,解绍锋. 电网技术. 2018(05)
[3]采用MMC-RPC治理牵引供电系统负序和谐波的PIR控制策略[J]. 宋平岗,林家通,李云丰,吴继珍,文发. 电工技术学报. 2017(12)
[4]牵引供电系统功率因数计量方法的研究[J]. 赵莉华,牛帅杰,荣强,牛纯春,冯政松. 电测与仪表. 2016(23)
[5]基于实测数据的高铁牵引变电所负序电流概率分析[J]. 王斌,张民,邱忠才,韩旭东,姜晓锋. 西南交通大学学报. 2015(06)
[6]谐波背景下电能计量系统的计量误差分析[J]. 杨金涛,乐健,汪妮,刘开培. 电力系统自动化. 2015(13)
[7]间谐波存在时的电能计量方法研究[J]. 朱彩虹,黄清秀,黄纯. 电力系统保护与控制. 2015(09)
[8]影响电力系统中谐波功率潮流分布的因素分析[J]. 艾永乐,郑建云. 煤矿机电. 2014(05)
[9]功率因数对电能计量的影响[J]. 于海波,刘佳,王春雨,李立,张垠. 电测与仪表. 2014(11)
[10]牵引变压器接线方式对谐波和负序的影响研究[J]. 游广增,马斌,朱毅. 电气技术. 2014(03)
博士论文
[1]谐波对电能计量的影响与对策[D]. 许仪勋.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]基于IEEE Std 1459-2010标准的电能计量研究[D]. 吴姿婷.兰州交通大学 2018
[2]高速铁路牵引供电系统电能计量方式研究[D]. 徐莘.西南交通大学 2018
[3]非线性负荷计量系统研究[D]. 李海东.山东大学 2017
[4]计及背景谐波及背景负序影响的牵引供电系统谐波与负序评估[D]. 马晓兰.西南交通大学 2017
[5]牵引供电系统电能质量对计量影响的研究[D]. 张永岚.西南交通大学 2015
[6]不同接线牵引变压器负序特性及补偿方案研究[D]. 赵晓琳.北京交通大学 2014
[7]电力系统非正弦信号下功率测量研究[D]. 王洪亮.重庆大学 2012
[8]牵引负荷谐波和负序电流对电网运行影响研究[D]. 刘乾勇.湖南大学 2012
[9]牵引负荷谐波负序在电力系统中分布计算的研究[D]. 李晴.北京交通大学 2008
[10]谐波对电能表计量误差影响的分析[D]. 冯力鸿.华北电力大学（北京） 2008
本文编号：3506049
【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】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MATLAB/Simulink 仿真电路图
可测得各次谐波功率的大小和方向。其仿真模型如图4-10 所示。图 4-10 谐波功率分解示意图普通的交-直型机车大多采用相控方式的晶闸管整流，其谐波电流主要以 3、5、7 等低次、奇数次谐波为主，其中含量最大的是 3 次谐波，其平均含有率在20%左右，但随着谐波次数的升高，其含有率衰减较快，至 15 次时几乎接近 1%。通过仿真计算可得系统阻抗、对称负载、牵引负载各次功率如表 4-2 所示，表中谐波功率为零是因为计算结果太小，所以用零表示。表 4-2 谐波功率统计值谐波次数牵引负荷/kW对称负载/kW系统阻抗/kW谐波次数牵引负荷/kW对称负载/kW系统阻抗/kW1 16551 13381 25.18 27 -0 0 03 -5.51 5.32 0.18 29 -0 0 05 -4.38 3.85 0.53 31 -0 0 07 -1.91 1.73 0.17 33 -0.01 0.01 09 -0.11 0
【参考文献】：
期刊论文
[1]负序和谐波条件下电能计量方式合理性分析[J]. 何昆,徐莘. 电力系统及其自动化学报. 2019(01)
[2]负序条件下基于正序有功功率的电能计量方案[J]. 徐莘,解绍锋. 电网技术. 2018(05)
[3]采用MMC-RPC治理牵引供电系统负序和谐波的PIR控制策略[J]. 宋平岗,林家通,李云丰,吴继珍,文发. 电工技术学报. 2017(12)
[4]牵引供电系统功率因数计量方法的研究[J]. 赵莉华,牛帅杰,荣强,牛纯春,冯政松. 电测与仪表. 2016(23)
[5]基于实测数据的高铁牵引变电所负序电流概率分析[J]. 王斌,张民,邱忠才,韩旭东,姜晓锋. 西南交通大学学报. 2015(06)
[6]谐波背景下电能计量系统的计量误差分析[J]. 杨金涛,乐健,汪妮,刘开培. 电力系统自动化. 2015(13)
[7]间谐波存在时的电能计量方法研究[J]. 朱彩虹,黄清秀,黄纯. 电力系统保护与控制. 2015(09)
[8]影响电力系统中谐波功率潮流分布的因素分析[J]. 艾永乐,郑建云. 煤矿机电. 2014(05)
[9]功率因数对电能计量的影响[J]. 于海波,刘佳,王春雨,李立,张垠. 电测与仪表. 2014(11)
[10]牵引变压器接线方式对谐波和负序的影响研究[J]. 游广增,马斌,朱毅. 电气技术. 2014(03)
博士论文
[1]谐波对电能计量的影响与对策[D]. 许仪勋.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]基于IEEE Std 1459-2010标准的电能计量研究[D]. 吴姿婷.兰州交通大学 2018
[2]高速铁路牵引供电系统电能计量方式研究[D]. 徐莘.西南交通大学 2018
[3]非线性负荷计量系统研究[D]. 李海东.山东大学 2017
[4]计及背景谐波及背景负序影响的牵引供电系统谐波与负序评估[D]. 马晓兰.西南交通大学 2017
[5]牵引供电系统电能质量对计量影响的研究[D]. 张永岚.西南交通大学 2015
[6]不同接线牵引变压器负序特性及补偿方案研究[D]. 赵晓琳.北京交通大学 2014
[7]电力系统非正弦信号下功率测量研究[D]. 王洪亮.重庆大学 2012
[8]牵引负荷谐波和负序电流对电网运行影响研究[D]. 刘乾勇.湖南大学 2012
[9]牵引负荷谐波负序在电力系统中分布计算的研究[D]. 李晴.北京交通大学 2008
[10]谐波对电能表计量误差影响的分析[D]. 冯力鸿.华北电力大学（北京） 2008
本文编号：3506049
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