發(fā)布時(shí)間：2020-04-05 15:18

【摘要】：中國(guó)高速鐵路網(wǎng)提供了便捷安全的交通工具,也提升了中國(guó)在世界上的影響力。但是,電力機(jī)車作為電力網(wǎng)非線性負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致諧波污染。本文對(duì)交直交型CRH2動(dòng)車組進(jìn)行諧波分析和諧波建模研究。通過(guò)EMTP-ATP建立了 CRH2型高速動(dòng)車組牽引傳動(dòng)系統(tǒng)仿真模型,得到動(dòng)車組在不同運(yùn)行條件下的網(wǎng)側(cè)電壓和電流諧波波形,并研究了機(jī)車網(wǎng)側(cè)電流在不同工況下的幅值、相角特性。針對(duì)FFT分析諧波存在頻譜泄漏的問(wèn)題,通過(guò)對(duì)比相鄰周期波形差異,找到合適的時(shí)域截?cái)啻伴L(zhǎng),使其頻率分辨率高于目前FFT分析機(jī)車諧波時(shí)的分辨率,從而使得網(wǎng)側(cè)電流特征諧波與間諧波的計(jì)算更加準(zhǔn)確;利用FFT對(duì)動(dòng)車組進(jìn)行諧波分析時(shí),考慮到動(dòng)車組逆變器-牽引電機(jī)系統(tǒng)的影響,網(wǎng)側(cè)電流特征諧波幅值增大,產(chǎn)生新的間諧波。為動(dòng)車組諧波建模奠定了基礎(chǔ)。提出了主動(dòng)波動(dòng)量法,分別利用電容器投切、改變系統(tǒng)側(cè)阻值、諧波源注入法等構(gòu)成波動(dòng)量,用于動(dòng)車組諧波阻抗測(cè)量,分析了三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)和波動(dòng)大小對(duì)測(cè)量諧波阻抗和諧波源結(jié)果的影響。其中諧波源注入法構(gòu)成波動(dòng)量,可人為控制注入諧波大小,調(diào)節(jié)PCC處諧波波動(dòng),優(yōu)于電容器投切和改變系統(tǒng)側(cè)阻值構(gòu)成波動(dòng)量的諧波阻抗測(cè)量方法,計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確。建立了能有效描述高速動(dòng)車組諧波特性的模型—非耦合諧波Norton模型,并通過(guò)誤差分析,驗(yàn)證了模型的有效性;利用ARMAFIT擬合動(dòng)車組諧波阻抗,在ATP中搭建了動(dòng)車組諧波模型,對(duì)于評(píng)估和分析電氣化鐵路牽引負(fù)荷諧波對(duì)電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響具有重要意義。
【圖文】：

圖 2.2 動(dòng)車組整流器主電路模型TPDraw 中動(dòng)車組整流器的控制模塊如圖 2.3。整流器采用瞬態(tài)電流雙閉環(huán)路由直流電壓控制，內(nèi)部回路由交流側(cè)電流控制。在 ATPDraw 中的鎖相AC 側(cè)電壓的相位用于調(diào)制波的計(jì)算。采集中間的實(shí)際 DC 電壓值作為負(fù)反值和實(shí)際值之間的差值，然后再?gòu)腜LL和AC側(cè)接受信號(hào)，并將其輸入到M用于計(jì)算調(diào)制波。對(duì)直流 TACS 電源分別進(jìn)行積分、正弦函數(shù)、反正弦函將載波和調(diào)制波輸入到 MODELS 模塊中，通過(guò)一定比例控制后，，根據(jù)整 調(diào)制原理[24]，將兩者進(jìn)行比較，產(chǎn)生并輸出脈沖信號(hào)，應(yīng)用于主電路圖中CS 控制端子，并施加脈沖。

圖 2.2 動(dòng)車組整流器主電路模型ATPDraw 中動(dòng)車組整流器的控制模塊如圖 2.3。整流器采用瞬態(tài)電流雙閉環(huán)控制，外部回路由直流電壓控制，內(nèi)部回路由交流側(cè)電流控制。在 ATPDraw 中的鎖相環(huán)可以收集 AC 側(cè)電壓的相位用于調(diào)制波的計(jì)算。采集中間的實(shí)際 DC 電壓值作為負(fù)反饋去計(jì)算給定值和實(shí)際值之間的差值，然后再?gòu)腜LL和AC側(cè)接受信號(hào)，并將其輸入到MODELS模塊，用于計(jì)算調(diào)制波。對(duì)直流 TACS 電源分別進(jìn)行積分、正弦函數(shù)、反正弦函數(shù)得到載波。將載波和調(diào)制波輸入到 MODELS 模塊中，通過(guò)一定比例控制后，根據(jù)整流器的SPWM 調(diào)制原理[24]，將兩者進(jìn)行比較，產(chǎn)生并輸出脈沖信號(hào)，應(yīng)用于主電路圖中 IGBT的 TACS 控制端子，并施加脈沖。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM711

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 宋新江;孫曉薇;吳命利;;高次諧波對(duì)京津城際鐵路的影響及治理措施[J];鐵道技術(shù)監(jiān)督;2015年02期

2 雍靜;王一平;;低壓配電系統(tǒng)單相非線性負(fù)荷諧波諾頓模型研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年16期

3 崔恒斌;馮曉云;宋文勝;;高速列車高次諧波負(fù)荷建模方法[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2013年07期

4 呂大霖;余健明;;CRH2型動(dòng)車組諧波電流仿真分析[J];西安理工大學(xué)學(xué)報(bào);2012年04期

5 王詩(shī)超;沈沉;李洋;曹靜;;基于波動(dòng)量法的系統(tǒng)側(cè)諧波阻抗幅值估計(jì)精度評(píng)價(jià)方法[J];電網(wǎng)技術(shù);2012年05期

6 李欣然;孫謙;朱湘有;張永旺;鄧威;;基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的電鐵牽引負(fù)載諧波源模型[J];電網(wǎng)技術(shù);2012年01期

7 何正友;胡海濤;方雷;張民;高仕斌;;高速鐵路牽引供電系統(tǒng)諧波及其傳輸特性研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2011年16期

8 陳民武;宮衍圣;黃文勛;;高速鐵路牽引負(fù)荷特性及其對(duì)電能質(zhì)量的影響[J];中國(guó)鐵路;2011年03期

9 何國(guó)軍;王旭峰;;CRH2動(dòng)車組三電平PWM整流器仿真及諧波分析[J];電力學(xué)報(bào);2010年06期

10 楊少兵;吳命利;;基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的高速動(dòng)車組諧波分布特性與概率模型研究[J];鐵道學(xué)報(bào);2010年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 王科;高速鐵路牽引供電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)建模及電能質(zhì)量分析[D];西南交通大學(xué);2015年

2 宋廣東;CRH2動(dòng)車組負(fù)荷建模仿真及實(shí)測(cè)驗(yàn)證研究[D];西南交通大學(xué);2014年

3 魏振興;CRH_2型動(dòng)車組傳動(dòng)控制系統(tǒng)仿真[D];西南交通大學(xué);2012年

4 周盛;高速鐵路牽引負(fù)荷建模及分析[D];浙江大學(xué);2011年

5 呂華林;異步電機(jī)矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

6 呂洋;電網(wǎng)諧波阻抗測(cè)量[D];浙江大學(xué);2010年

7 任志蓮;電力系統(tǒng)的諧波分析算法及負(fù)荷諧波建模[D];北京交通大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2615179