牵引系统中三相电压允许不平衡度测量与计算的研究

摘要

电力系统三相电压不平衡的问题越来越受到广泛的关注，电气化铁道牵引负荷作为特殊的不对称负荷，也随之被日益重视，对于电牵引负荷不平衡度测量方法的细化和计算的问题的研究也越来越深入。 在国内外电能质量标准分析研究的基础上，结合电力牵引负荷的特性，通过仿真分析和现场数据分析，对现有国家标准中涉及的若干不平衡度的测量方法进行了细化，并提出了改进建议和测量新方法。同时分析指出序分量法在对电铁不平衡度的计算上的局限性，应该采用相分量法进行计算；最后推导出了电铁的相分量模型，通过在PSCAD环境下对电铁进行仿真分析，证明了该方法的正确性。

目录

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第一章引言

1.1课题背景

1.1.1电气化铁路的快速发展

1.1.2电力牵引负荷特点

1.1.3电力系统负序(不平衡度)的危害

1.2国内外研究现状及存在的问题

1.2.1国内外研究现状

1.2.2存在的问题

1.3本文的主要工作

1.3.1三相电压允许不平衡度测量方法的细化

1.3.2基于相分量法的电力牵引系统三相电压不平衡度的计算

第二章不平衡度标准及其测量方法概述

2.1电压不平衡指标(标准)的研究

2.1.1 IEC61000-2系列兼容水平

2.1.2 IEC61000-4-30：2003系列指标

2.1.3 CIGRE C4-07指标

2.1.4 EN50160欧洲中低压公用电网对不平衡度的要求

2.1.5 ANSI C84.1美国国家标准

2.1.6 GB/T 15543-1995国标

2.2国外电网对不平衡度限值的规定

2.2.1英国

2.2.2前苏联

2.2.3德国

2.3针对电气化铁路不平衡度限值的国外标准

2.3.1英国

2.3.2澳大利亚

2.3.3加拿大

2.3.4新西兰

2.3.5法国

2.4 IEEE等组织关于不平衡度的计算公式

2.4.1近似公式1

2.4.2近似公式2

2.4.3近似公式3

2.4.4近似公式4

2.4.5近似公式5

2.4.6近似公式6

2.5细化不平衡度测量方法的必要性

第三章考虑电铁时的不平衡度测量方法细化

3.1基波测量方法的研究

3.1.1现有基波提取方法

3.1.2基波提取方法的细化

3.2测量次数的细化

3.2.1仿真稳态波形分析

3.2.2实测数据分析

3.3测量公式的细化

3.3.1相/线电压不平衡因子的区别

3.3.2标准推荐公式比较

3.4本章小结

第四章考虑电铁负荷不平衡度算法研究

4.1对称分量法与相分量法

4.2对称分量法的局限与相分量法

4.2.1考虑电铁时对称分量法应用局限

4.2.2相分量法

4.3不对称情况下相分量法和对称分量法的对比算例

第五章基于相分量模型的电铁三相电压不平衡度计算

5.1发电机、变压器、负荷的相分量模型

5.2含电力机车的电力系统的相分量模型

5.2.1三相-二相的端口变换与变换阵

5.2.2牵引变压器采用scott接线方式的变换矩阵

5.2.3牵引变压器采用Yd11接线方式的变换矩阵

5.2.4牵引变压器采用V-V接线方式

5.3 PDCAD下仿真进行算法验证

5.3.1 YNd11牵引变压器与SS6B型电力机车构成的电力牵引系统

5.3.2V/V接线变压器与SS6B型电力机车构成的电力牵引系统

5.3.3 Scott接线变压器与SS6B型电力机车构成的电力牵引系统

5.4算法验证结果及分析

第六章结论及展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致 谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况