电气化铁道牵引负荷谐波电流统计建模、分析

摘要

随着现代工业技术的发展，电力系统的非线性负荷不断增加，同时电力电子设备的广泛应用，使得电网中的电压和电流发生畸变。电网中大量高次谐波分量的存在，使配电网电能质量严重恶化；另一方面，由于工业自动化水平的提高，微处理器和PLC等智能器件大量应用于工业控制过程，这些精密控制过程对电能质量的要求越来越高。近年来，大功率电力电子整流设备在电气化铁道中的广泛应用，使电气化铁道成为电网的主要谐波源之一。由于电铁负荷的随机波动性，因此，用统计的方法描述谐波更为准确。 本文在已测谐波数据的情况下，获得h次谐波电流的概率密度直方图，在各离散点已知其概率，因此，在拟合概率密度曲线时相当于离散数据的最佳平方逼近。 本文首先介绍谐波产生的原因以及谐波的危害，我国电气化铁道谐波电流的研究现状，电气化铁道牵引负荷谐波电流随机性的研究动态。主要讨论了牵引供电系统的两相、三相谐波模型及其互换，牵引变压器在不同接线方式下的谐波变换阵及注入系统不平衡谐波电流的特点。简单介绍了电气化铁道谐波电流统计分析的三种分析方法：测量法，叠加法则，多随机矢量求和。最后，利用已测谐波数据，对牵引负荷的统计分布特征进行分析，从而获得牵引负荷的散点图，概率密度直方图，利用离散数据的最佳平方逼近方法获得牵引负荷的概率密度曲线，从而得到牵引负荷谐波电流的统计分布特征。

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英文文摘

声明

第1章绪论

1.1本文研究的目的和意义

1.1.1谐波的产生

1.1.2谐波的危害

1.1.3电力系统谐波的抑制

1.2国内外研究现状

1.2.1研究历史

1.2.2我国电气化铁道谐波电流的研究状况

1.2.3电气化铁道牵引负荷谐波电流随机性的研究动态

1.3本文主要工作

第2章电牵引供电系统谐波模型

2.1牵引供电系统基本原理

2.2牵引供电系统谐波模型

2.2.1牵引变电所的两相谐波模型

2.2.2牵引变电所的三相谐波模型

2.3牵引变压器不同接线方式下的谐波变换阵

2.3.1YNd11接线

2.3.2 Vv接线

2.3.3 Scott接线

2.3.4阻抗匹配平衡变压器接线

2.4三相一两相通用变换阵

第3章电气化铁道谐波电流统计分析方法

3.1测量法

3.2叠加法则

3.2.1第一种叠加法则

3.2.2第二种叠加法则

3.3多随机矢量求和

3.3.1解析法

3.3.2 Monte Carlo法

第4章电气化铁道谐波电流统计分布特征及建模

4.1牵引负荷的统计分布特征

4.2谐波影响的分类及其危害

4.3电气化铁道谐波建模方法

4.3.1最大熵法

4.3.2函数逼近论

4.4电气化铁道谐波分布模型的建立

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果