基于敏感度分析的高鐵牽引供電系統(tǒng)無源濾波器配置優(yōu)化.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家對交通運(yùn)輸行業(yè)提出了更高的要求。高速鐵路因其具有運(yùn)輸能力大、污染小等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛的推進(jìn)，截至2015年初，我國鐵路運(yùn)營里程已達(dá)11.2萬公里，其中高鐵1.6萬公里。牽引供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定是保證高速鐵路安全、可靠運(yùn)營的基礎(chǔ)，而牽引供電系統(tǒng)中的諧波問題是影響牽引供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)營的威脅之一。諧波易引發(fā)容性設(shè)備的爆炸，對牽引供電系統(tǒng)中的設(shè)備造成危害，諧波也易產(chǎn)生對鐵路沿線信號及通信系統(tǒng)的電磁干擾，所以諧波問題是

2、影響高鐵安全、可靠運(yùn)行的主要因素之一。
　　牽引供電系統(tǒng)中的諧波問題大致可以歸為三類:(1)來自電力系統(tǒng)中的背景諧波;(2)由動車組注入的低次諧波頻率與牽引供電系統(tǒng)中的諧振頻率耦合匹配所導(dǎo)致的諧波諧振問題;(3)動車組自身變流器開斷所產(chǎn)生的高次特征諧波，將會增大牽引供電系統(tǒng)中的諧波電壓含量，使諧波電壓總畸變率變大。
　　論文以高鐵牽引供電系統(tǒng)為研究對象，重點(diǎn)解決牽引供電系統(tǒng)中存在的諧波問題，并以安裝無源濾波器為抑制措施開展研

3、究。
　　論文以CRH380A型動車組為例，基于實(shí)測數(shù)據(jù)分析動車組在不同工況、不同負(fù)荷情況下的諧波輸出特性，由于動車組諧波電流頻譜分析結(jié)果相對穩(wěn)定，因此將動車組等效為諧波電流源。
　　論文以高鐵牽引網(wǎng)的多導(dǎo)體傳輸線模型為基礎(chǔ)，依據(jù)動車組諧波輸出特性，基于模態(tài)諧波諧振及靈敏度分析，研究高鐵牽引供電系統(tǒng)的諧波及諧振特性;計(jì)算牽引供電系統(tǒng)中各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或元件的頻率靈敏度值與諧波諧振參與因子。得出結(jié)論:高鐵牽引供電系統(tǒng)的諧振頻率是其

4、內(nèi)在屬性，不隨外部條件的變化而改變;牽引供電系統(tǒng)中各個(gè)所的諧波電壓大小與動車組數(shù)量以及所在位置有關(guān)。
　　論文分析了無源濾波器的阻抗-頻率特性、品質(zhì)因數(shù)以及調(diào)諧頻率（截止頻率）。以單調(diào)諧濾波器抑制低次諧波，無源高通濾波器抑制高次諧波為基礎(chǔ)方案，基于對不同組合的濾波器組進(jìn)行仿真分析，得出最佳的濾波器組:單調(diào)諧濾波器與C型高通濾波器的組合。以某一實(shí)際線路為例，基于以上的分析方法，求出實(shí)際線路的諧振信息、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或元件的靈敏度值，依據(jù)上