牵引变电所高次谐波渗透特性研究

摘要

交-直-交型电力机车和动车组在我国电气化铁路中广泛使用的同时，对牵引供电系统造成的高次谐波影响不可忽略。高次谐波经牵引网传播至牵引变电所后，易通过牵引变电所中的牵引变压器、所用变压器产生不同电压等级间的谐波渗透、相同电压等级间的横向传递，牵引变电所中的高次谐波渗透问题尚需进一步研究。　　本文在考虑变压器间电气耦合的情况下，建立了包含V/v接线牵引变压器和逆YNd11接线变压器的牵引所高次谐波渗透综合模型。采用牵引所现场实测数据，在MATLAB平台验证了牵引所高次谐波综合模型的正确性。　　接着，基于建立的牵引所高次谐波渗透综合模型：1)研究牵引侧高次谐波横向传递特性，基于阻抗作用机制研究谐波的横向传递过程，并定义谐波横向传递系数描述横向传递程度；2)结合牵引负载谐波相位分布特征，研究低压侧公共相谐波电压放大特性，并定义谐波放大系数描述公共相谐波放大情况。　　研究结果表明，横向传递系数与谐波次数、牵引变压器容量、系统短路容量有关，受牵引变压器容量影响较大，牵引变压器容量越小，其值越大，高次谐波的横向传递程度越大；谐波放大系数仅与牵引侧谐波电流的幅值、相位有关，从概率来看，公共相谐波电压常处于放大状态。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要研究内容

第2章 牵引变电所

2.1 牵引变电所供电结构

2.2 牵引所中的谐波电流分布

2.3 牵引负载的相位分布特征

2.4 本章小结

第3章 牵引所的高次谐波渗透综合模型

3.1 V/v接线牵引变压器谐波模型

3.2 逆YNd11接线变压器谐波模型

3.3 牵引所的高次谐波渗透综合模型

3.3.1牵引侧高次谐波渗透模型

3.3.2 低压侧高次谐波渗透模型

3.3.3 高次谐波渗透综合模型讨论

3.4 本章小结

第4章 基于实测数据的牵引所高次谐波渗透综合模型验证

4.1 牵引侧高次谐波渗透模型验证

4.2 低压侧高次谐波渗透模型验证

4.3 本章小结

第5章 基于牵引所高次谐波渗透综合模型的应用

5.1 牵引侧高次谐波横向传递特性

5.1.1 V/v接线牵引变压器的高次谐波横向传递

5.1.2 高次谐波横向传递特性分析

5.1.3 谐波横向传递影响因素分析

5.2 所内低压系统的高次谐波放大特性

5.2.1 低压侧的高次谐波放大

5.2.2 低压侧谐波放大特性分析

5.3 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果