【摘要】：中國高速鐵路網(wǎng)提供了便捷安全的交通工具,也提升了中國在世界上的影響力。但是,電力機車作為電力網(wǎng)非線性負荷會導致諧波污染。本文對交直交型CRH2動車組進行諧波分析和諧波建模研究。通過EMTP-ATP建立了 CRH2型高速動車組牽引傳動系統(tǒng)仿真模型,得到動車組在不同運行條件下的網(wǎng)側(cè)電壓和電流諧波波形,并研究了機車網(wǎng)側(cè)電流在不同工況下的幅值、相角特性。針對FFT分析諧波存在頻譜泄漏的問題,通過對比相鄰周期波形差異,找到合適的時域截斷窗長,使其頻率分辨率高于目前FFT分析機車諧波時的分辨率,從而使得網(wǎng)側(cè)電流特征諧波與間諧波的計算更加準確;利用FFT對動車組進行諧波分析時,考慮到動車組逆變器-牽引電機系統(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。為動車組諧波建模奠定了基礎。提出了主動波動量法,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)成波動量,用于動車組諧波阻抗測量,分析了三種方法的優(yōu)缺點和波動大小對測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)成波動量,可人為控制注入諧波大小,調(diào)節(jié)PCC處諧波波動,優(yōu)于電容器投切和改變系統(tǒng)側(cè)阻值構(gòu)成波動量的諧波阻抗測量方法,計算結(jié)果更準確。建立了能有效描述高速動車組諧波特性的模型—非耦合諧波Norton模型,并通過誤差分析,驗證了模型的有效性;利用ARMAFIT擬合動車組諧波阻抗,在ATP中搭建了動車組諧波模型,對于評估和分析電氣化鐵路牽引負荷諧波對電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響具有重要意義。
【圖文】：

圖 2.2 動車組整流器主電路模型TPDraw 中動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)制波的計算。采集中間的實際 DC 電壓值作為負反值和實際值之間的差值，然后再從PLL和AC側(cè)接受信號，并將其輸入到M用于計算調(diào)制波。對直流 TACS 電源分別進行積分、正弦函數(shù)、反正弦函將載波和調(diào)制波輸入到 MODELS 模塊中，通過一定比例控制后，，根據(jù)整 調(diào)制原理[24]，將兩者進行比較，產(chǎn)生并輸出脈沖信號，應用于主電路圖中CS 控制端子，并施加脈沖。

圖 2.2 動車組整流器主電路模型ATPDraw 中動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)制波的計算。采集中間的實際 DC 電壓值作為負反饋去計算給定值和實際值之間的差值，然后再從PLL和AC側(cè)接受信號，并將其輸入到MODELS模塊，用于計算調(diào)制波。對直流 TACS 電源分別進行積分、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]，將兩者進行比較，產(chǎn)生并輸出脈沖信號，應用于主電路圖中 IGBT的 TACS 控制端子，并施加脈沖。
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM711

【參考文獻】

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本文編號：2615179