基于多種平衡變壓器的電氣化鐵道電能質量治理研究.pdf

1、隨著電氣化鐵路朝著高速化和重載化發(fā)展，其所帶來的電能質量問題對整個電力系統的影響越來越嚴重。對于電氣化鐵道電能質量的治理問題，是當今電氣化鐵道方面研究的重點問題。但是，電氣化鐵道的電能質量具有其獨特的特點，不對稱性強，負載波動性大，隨機性強，治理容量大等。因此，選取一種能夠克服上述各種復雜條件的治理方法成為現階段研究的熱點。本課題來源于國家自然科學基金項目(51077044)“基于新型平衡變壓器的電氣化鐵道負序和諧波統一治理的理論與方法

2、研究”。論文中充分挖掘平衡變壓器的潛在功能，采用先進的電力電子技術，提高負序和諧波的綜合治理效果，從而達到提高負序和諧波的綜合治理，降低綜合治理的成本。并具有先進性、綜合性和實用性的特點。圍繞電氣化鐵道電能質量治理的各種問題，本文具體研究工作如下:
　　首先，概述了現階段電氣化鐵道電能質量各種治理方法的特點，介紹了其基本原理及優(yōu)缺點。然后從數學原理上推導了基于Y/＞/▽接線平衡變壓器、星形三角形平衡變壓器和YN/〉(/-)V接線平

3、衡變壓器的電氣化鐵道負序、諧波和無功治理的本質和負載負序諧波分量在變壓器各個繞組中的分布情況。研究基于此種類型的多用途平衡變壓器與三相變流器相結合的共同特點，并提出了治理電氣化鐵道電能質量的新型拓撲結構。
　　其次，結合前期的研究工作，找到此種治理系統負序、諧波和無功的檢測方法，通過此種檢測方法進行系統補償量的實時檢測。并找到能夠應用于新型拓撲結構中三相橋式變流器中電壓電流雙閉環(huán)控制方法。結合湖南西部某牽引供電站的實測負載波形在M

4、atlab/Simulink平臺中建立仿真模型，驗證了整個系統對于電氣化鐵道電能質量綜合治理的效果。并對比分析此種拓撲結構之間及其與原有治理方法結構上的優(yōu)缺點。為此種類型的電氣化鐵道電能質量治理提供了一定的實踐指導。
　　最后，針對實驗室現存的5kVA小容量的Y/＞/▽接線平衡變壓器，建立整個治理系統的實驗模型。將整個系統的各個硬件部分進行一定的敘述，為下一步進行整個系統的實驗做了比較完善的前期準備。以實驗來驗證理論的準確性，從而