基于电力机车不同工况的负荷谐波分析与仿真

摘要

论文根据电力机车类型的不同,运用电路、电磁场和电力电子学理论研究了交—直型电力机车相控整流时谐波的产生机理、励磁涌流的电磁过程,并对晶闸管相控整流和励磁涌流时的理论谐波含量进行了傅里叶分析.为了研究牵引负荷谐波状况,论文建立了牵引供电网络——电力机车系统的数学模型,并在此基础上运用MATLAB/Simulink构建了牵引供电——机车系统几种典型工况下的仿真模型,仿真了机车在不同工况下谐波电流的含量,并通过变电所实测录波数据验证了该仿真模型和谐波理论分析的正确性.论文还根据交—直—交型机车的实际参数,运用MATLAB/Simulink对交—直—交型机车进行了数学仿真研究,阐释了其负荷工况和谐波特点,为运行交—直—交型机车的牵引供电系统馈线保护发展做了有益的基础工作.

目录

文摘

英文文摘

第1章概述

1.1电力牵引的现状

1.2牵引负荷的谐波问题

1.3牵引负荷谐波的仿真与分析

1.4分析与仿真的工具

1.5本论文的主要工作

第2章交－直型机车谐波的产生机理

2.1交－直型机车概述

2.2谐波产生机理与谐波含量理论分析

2.2.1非线性负荷与谐波

2.2.2晶闸管相控整流

2.2.3励磁涌流的电磁过程

2.3小结

第3章交－直型电力牵引的负荷谐波仿真

3.1交－直型机车电力牵引的数字模型

3.2构建电力牵引负荷仿真与现场录波分析模块

3.2.1电力牵引负荷仿真模块

3.2.2现场录波数据分析模块

3.3不同工况时的负荷仿真

3.3.1机车合主断路器时

3.3.2惰行状态

3.3.3级位运行

3.3.4机车启动

3.3.5加减速及制动工况

3.4馈线接地故障仿真

3.5小结

第4章交－直－交型电力牵引的负荷谐波仿真

4.1交－直－交型机车概述

4.1.1变频调速原理与方式

4.1.2四象限脉冲整流器

4.2“中原之星”仿真模块的构建

4.2.1交－直－交型机车电力牵引的数字模型

4.2.2仿真模块的构建

4.3负荷工况仿真与分析

4.3.1牵引工况仿真

4.3.2再生工况及机车启动

4.4小结

5.1两种电力机车的谐波状况

5.2牵引负荷谐波的叠加

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢