高铁牵引供电系统谐波分析和抑制研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________工程硕士学位论文高铁牵引供电系统谐波分析和抑制研究学位申请人：李立学科领域：电气工程校内导师：胡文华副教授答辩日期：2017年12月9日华东书脊交通大学2017届工程硕士学位论文高铁牵引供电系统谐波分析和抑制研究电气与自动化工程学院李立独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知

2、，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，无保密内容。学生本人签名日期校内导师签名日期校外导师签名日期摘

3、要高铁牵引供电系统谐波分析和抑制研究摘要作为中国铁路网中长期规划稳步的关键技术，高速铁路电气化是中国未来铁路发展的主要方向。但牵引网和电力机车在取电过程中均会产生谐波，不但会对电网产生冲击，还会使谐波电流大幅度增加，造成电压过大，导致供电设施无法正常安全稳定运行。本文着重对高铁牵引网络的谐振特性特点进行研究，仿真研究模拟了牵引网络供电模型，在研究仿真系统的共振特征时，将研究对象简化为电源，建立不考虑耦合关系的机车牵引供电网。通过高铁牵引供电系统数学模型的建立和对仿真结果与计算值的比较，探究了牵引供电系统高次谐波的存在原因以及数值分布状态。通过电磁暂态仿真手段建立了牵引供电模型，进行等效简化

4、的电力系统仿真，研究电力系统对应的电压相位。分析了电气化铁路电能质量和补偿技术，提出了电气化铁路供电的质量保证体系，研究了采用平衡变压器和不同的牵引网电能控制方式，着重介绍了平衡变压器的设计和应用研究，分析V/v变压器对电能补偿的原理和结构。最后，通过研究单相和三相SVC补偿技术，建立补偿模型，对电气化铁路进行补偿谐波仿真分析，得出负序补偿效果和功率因素，初步说明了补偿原理的正确性。关键词：牵引供电；谐波；电磁暂态；SVC；电能质量IAbstractSTUDYONHARMONICANALYSISANDSUPPRESSIONOFHIGH-SPEEDRAILWAYTRACTIONPOWERSU

5、PPLYSYSTEMABSTRACTAsakeytechnologyofmediumandlongtermplanningandstabilityofChina'srailwaynetwork,high-speedrailwayelectrificationisthemaindirectionofChina'sfuturerailwaydevelopment.Butthetractionnetworkandelectriclocomotivewillgenerateharmonicsintheprocessofpowersupply,notonlywillimpactonthegrid,b

6、utalsomaketheharmoniccurrentgreatlyincreased,resultinginexcessivevoltage,leadingthepowersupplyfacilitiescannottooperatenormallyandsafely.Thispaperfocusesontheresonantcharacteristicsofhighspeedrailwaytractioncharacteristicsofthenetworkresearch,researchonsimulationmodeloftractionpowersupplynetwork,t

7、heresonancecharacteristicsofsimulationsystem,willbesimplifiedasacurrentsource,atractionnetwork,withoutconsideringthecouplingrelationshipandlocomotivetractionnetwork.Bycomparingthesimulationresultswiththetheoretic