高速鐵路牽引供電負(fù)荷及其諧波特征.pdf

1、隨著鐵路運(yùn)輸技術(shù)的快速發(fā)展，我國在近些年來大力發(fā)展鐵路運(yùn)輸業(yè)，新建或重建了很多鐵路干線，其中，高鐵發(fā)展尤為迅速。鐵路的發(fā)展，大力的帶動(dòng)了國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但與此同時(shí)，也不可避免了帶來了一些不利的影響。其中，對(duì)電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響尤為嚴(yán)重，甚至發(fā)生了很多鐵路諧振事件。并且隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，用戶對(duì)于電力系統(tǒng)供電的電能質(zhì)量也更加關(guān)心，對(duì)于諧波的分析和研究也越來越重視。
　　經(jīng)過長期的努力，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，并且閱讀大量的參考文獻(xiàn)

2、的基礎(chǔ)上，本文完成了對(duì)于電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)的裝備的開發(fā)，包括硬件部分和軟件部分，并且該系統(tǒng)進(jìn)行并通過了實(shí)驗(yàn)室和電科院的性能測(cè)試。在此基礎(chǔ)上，本文通過使用該設(shè)備對(duì)合福鐵路沿線牽引變電所諧波的在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)XYX和DJL兩個(gè)供電臂的上下行T/F線的電流特征的描述，將供電臂的負(fù)荷場(chǎng)景進(jìn)行分類。為了更好的說明上下行T/F線與機(jī)車總電流的占比關(guān)系，引入上下行T/F線的電流分配率δ來分析。根據(jù)分類的負(fù)荷場(chǎng)景，對(duì)牽引場(chǎng)景、制動(dòng)工況以及惰行場(chǎng)景這三種負(fù)

3、荷場(chǎng)景進(jìn)行諧波分析。得出相關(guān)結(jié)論如下：
　　通過對(duì)電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)的性能測(cè)試，電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有良好的諧波響應(yīng)，電壓和電流信號(hào)測(cè)量精準(zhǔn)度高、完全可以滿足高速鐵路多通道諧波在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)該設(shè)備滿足GB/T14549-93、GB/T17626.7-2008、GB/T19862-2005、DL/T1227-2013規(guī)定的要求。
　　通過對(duì)XYX和DJL兩個(gè)供電臂的上下行T/F線的電流特征的描述，供電臂負(fù)荷特性分為如下幾個(gè)負(fù)荷

4、場(chǎng)景：進(jìn)入供電臂合閘電流、牽引電流、惰行電流、再生制動(dòng)電流、離開供電臂合閘電流。
　　通過分析上下行T/F線的電流分配率δ，在實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)CRH3動(dòng)車組在處于兩個(gè)AT所之間時(shí)，流回牽引變電所處的上下行T線電流相等且大于0.25I，F(xiàn)線電流相等且小于0.25I。當(dāng)動(dòng)車組處于牽引變電所與AT所之間時(shí)，流回牽引變電所處上下行F線電流相等且隨著動(dòng)車組離牽引變電所距離的增大而減小，當(dāng)?shù)竭_(dá)牽引變電所處F線電流為0。上下行T線電流不相等，動(dòng)車

5、組所在接觸網(wǎng)的T線電流隨著動(dòng)車組離牽引變電所距離的增大而增大，非動(dòng)車組所在接觸網(wǎng)T線電流隨著動(dòng)車組離牽引變電所距離的增大而減小，當(dāng)?shù)竭_(dá)牽引變電所處，動(dòng)車組所在接觸網(wǎng)T線電流等于動(dòng)車組電流，非動(dòng)車組所在接觸網(wǎng)T線電流為0。δ可以很好的分析供電臂的負(fù)荷場(chǎng)景。
　　通過對(duì)牽引場(chǎng)景、再生制動(dòng)、惰行三種工況下的諧波特征進(jìn)行研究，得到牽引場(chǎng)景下諧波分布以低次奇次諧波為主，主要包含3、5、7、9、11、13次諧波，2、4次諧波也非常嚴(yán)重，45、

6、47、49次諧波存在諧波放大情況，總諧波畸變率為11.2％，諧波含量10.8A；再生制動(dòng)場(chǎng)景下諧波分布跟牽引場(chǎng)景下特征很相似，但沒有諧波放大的情形諧波含量低于牽引場(chǎng)景，而且總諧波畸變率遠(yuǎn)大于牽引場(chǎng)景下的；惰行場(chǎng)景下諧波電流分布除了5、11、13、17、19、21、25次諧波外，其他的諧波隨著諧波次數(shù)的增大而減小，而且總諧波畸變率達(dá)到31.3%。
　　通過對(duì)三種工況的諧波特征進(jìn)行對(duì)比，三種工況存在不同的特征諧波，牽引場(chǎng)景以低次奇次諧