高速列车与牵引网谐振现象及其抑制方法的研究

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1、童宝京交硕士学位论文高速列车与牵引网谐振现象及其抑制方法的研究StudyonResonanceanditsSuppressionbetweenHigh．．speedTrainandPowerSupplyLine作者：初曦导师：林飞北京交通大学2014年3月学位论文版权使用授权书㈣本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的

2、复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：扣氐签字日期：bI、6年3月<日导师签名：刁犯签字日期：≯f牛年3月∥日中图分类号：TM461UDC：621．3学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文高速列车与牵引网谐振现象及其抑制方法的研究StudyonResonanceanditsSuppressionbetweenHigh,speedTrainandPowerSupplyLine作者姓名：初曦导师姓名：林飞学位类别：工学学号：11121581职称：副教授学位级别：

3、硕士学科专业：电气工程研究方向：电力电子与电力传动北京交通大学2014年3月致谢本论文的工作是在我的导师林飞副教授的悉心指导下完成的。在林老师的指导下，我在杨&林实验室完成了两年半的硕士研究生学习，让我受益匪浅。我除了从林老师身上学到了电力电予领域的专业知识外，更重要的是做研究乃至做任何事该有的态度和方法。这对我今后的工作和学习都有着深远的影响。研究生期间，我非常荣幸能在林老师的指导下学习、研究。在此，我要衷心感谢林老师对我的栽培。同时，林老师为我反复认真的查阅论文，提出了许多宝贵的修改意见。我还要感谢杨中

4、平教授在科研过程中给予我研究方向上的指导。他不断提醒着我要认清自己的研究方向，我才不至于在错误的路上越走越远。我衷心地感谢郑琼林教授、游小杰教授、刘建强老师、张立伟老师、王琛琛老师、王剑老师、郝瑞祥老师、李虹老师和李艳老师在研究生学习中对我的建议和指导，是电力电子所所有老师给我提供科研的源泉，让我在学术的海洋中翱翔，成长。感谢孙湖老师帮助我们创造研究条件、营造良好的实验室环境。同时感谢赵坤、方晓春、易泽宇、崔玲、袁倩等学长对我的悉心帮助和指导，也感谢与我一起奋斗的秦金飞、王赛、原佳亮、林科振、胡斌、王瑾和李

5、猛等实验室的同学。尤其感谢师维同学对我论文实验部分的帮助，她为我提出了很多关键性的建议。感谢电气工程学院全体老师在校期间对我们的培养和帮助，正是他们的努力使得电气学院不断向前发展。最后，深深地感谢我的家人。他们不断给我以支持和鼓励，使我的校园生活得到保障，使我的研究生活充满动力。扣文摘要中文摘要摘要：随着采用交直交传动系统的高速列车的大量使用，其产生的高次谐波带来的问题也日益凸显，车网谐振现象就是其中之一。发生谐振现象时，会在列车端或牵引变电所处产生幅值较高的谐振电压，严重时会影响变电所、线路设备以及列车的

6、正常运行。基于实际运行中发生的车网谐振现象，本文主要研究了由于高速列车与牵引供电网参数不匹配而引起的谐振现象及针对发生在列车特征谐波频率谐振的抑制方法。首先，应用传统的牵引网单线简化模型分析了谐振现象的产生机理。然后，根据高速铁路牵引供电系统结构搭建了复线AT供电方式下的单段供电区间模型，根据CRH．380A动车组牵引传动系统结构搭建了包括牵引变压器和整流器在内的列车网侧谐波分析模型。考虑车网耦合关系，将列车等效为基波功率源模型和谐波电压源模型，结合牵引供电系统模型，搭建了用于分析谐振现象的系统仿真模型。应

7、用京沪线和CRH．380A动车组实际参数，仿真分析了列车注入牵引网的电流谐波特性以及开关频率、负载功率变化和网压波动对整流器输入侧电流、电压谐波特性的影响。分析了高次谐波谐振引起的列车端电压升高的现象。研究了供电系统的阻抗特性、谐振点分布规律。研究了牵引变电所参数、自耦变压器参数和位置、供电区间长度和列车输入阻抗参数对系统阻抗特性的影响。根据对谐振现象的深入分析，提出了一种抑制针对发生在特征谐波频率处的谐振的方法。采用一种网侧参数辨识方法判断是否发生谐振，算得系统在列车端的谐振频率。根据谐振频率改变列车四象

8、限整流器调制参数，使其产生的谐波电流频率避开系统谐振频率，从而避免产生谐振电压。在实验室现有的基于DSP28335控制的四象限整流器平台基础上，设计搭建了车网系统模拟平台。通过实验再现了车网谐振现象，并对提出的抑制方法进行了实验验证。关键词：高速列车；牵引网；谐波特性；谐振；网侧参数辨识；谐波抑制方法分类号：TM461ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：Inrecentyears，withthede