高速鐵路牽引供電品質研究.pdf

1、自2008年8月1日,我國第一條時速為350公里的京津城際高鐵通車運營,標志著我國高速鐵路技術跨入世界先進行列,同時也拉開了中國鐵路大發(fā)展的序幕。牽引供電系統(tǒng)是高速鐵路的重要子系統(tǒng)之一,牽引供電品質是高速鐵路牽引供電系統(tǒng)正常工作的重要保障。
　　 首先,本文提出了一種簡化的牽引變電所、分區(qū)所等值電路,將不同供電臂連接起來,對不同結構、不同供電方式的牽引供電網建立統(tǒng)一的數學模型。同時,對列車牽引傳動系統(tǒng)采用“感應電動機并聯指數型靜

2、態(tài)負荷”的數學模型,充分考慮列車與牽引供電網的交互影響,從而能夠更真實地反映牽引供電系統(tǒng)的潮流分布。
　　 其次,根據CRH型動車組牽引傳動系統(tǒng)的原理,使用Matlab／Simulink搭建了CRH3、CRH2型動車組電磁暫態(tài)模型,與牽引網機電暫態(tài)方程實現交互,在對牽引網進行機電暫態(tài)仿真的同時,可以方便、準確地反映機車的內部動態(tài)特性。利用并行算法,將多輛機車分配到不同的計算節(jié)點,同時進行電磁暫態(tài)仿真,減少計算時間,提高計算效率。

3、
　　 然后,從高速鐵路設計頂層目標制定出發(fā),提出了牽引供電系統(tǒng)的優(yōu)化設計流程?；跔恳W多導體傳輸線模型,根據牽引網安培公里曲線,推導了牽引網最小功率損失模型,并使用PSO算法對牽引變電所和分區(qū)所的位置進行尋優(yōu),通過找到合理的牽引供電距離,使得牽引網功率損失最小。在此基礎上,根據牽引網優(yōu)化設計后的牽引變電流,計算各種接線方式下的牽引變壓器計算容量和校核容量,綜合考慮牽引變壓器容量、設備利用率等因素,選擇一種合適牽引變壓器接線方

4、式和安裝容量。并綜合比較了地面自動過分相和車載自動過分相,從節(jié)省旅行時間和節(jié)能與環(huán)保的角度選擇合適的過分相方式。
　　 最后,從介紹電力系統(tǒng)三相基波和諧波模型出發(fā),介紹了向量法求解三相電力系統(tǒng)基波潮流和諧波潮流的方法,并結合高速鐵路牽引供電系統(tǒng),提出了牽引供電系統(tǒng)，公共電網耦合的潮流計算方法,分析高速鐵路牽引供電系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的影響,主要包括電力系統(tǒng)各母線電壓三相不平衡度、牽引變諧波電流、電網諧波電壓分布等,并將計算結果與國標進