高速铁路牵引供电系统动态建模及电能质量分析

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1、腳？＿硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ纖论文题目：高速铁路牵引供电系统动态建模＿国内图书分类号：ＴＭ９２２．３密级：公开：６２１国际图书分类号．３西南交通大学研究生学位论文高速铁路牵弓Ｉ供电系统动态建模及电能质量分析年级２０１２姓名王科申请学位级别工学硕士专业电气工程指导老师陈丽华副教授二零一五年五月ＩＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＭ９２２．３Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅ

2、ＴｈｅｓｉｓＤＹＮＡＭＩＣＭＯＤＥＬＩＮＧＡＮＤＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＰＯＷＥＲＵＡＬＩＴＹＯＦＨＩＧＨＳＰＥＥＤＲＡＩＬＷＡＹＱＴＲＡＣＴＩＯＮＰＯＷＥＲＳＵＰＰＬＹＳＹＳＴＥＭＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＷａｎＫｅｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｇｐｐＳｐｅｐｉａｌｔｙ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ａ．Ｐｒｏｆ．ＣｈｅｎＬｉｈｕａｐＭａ２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用

3、学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密山使用本授权书。“＂（请在以上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：日期：”ｏ．＾／ｐＹｙ西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（１）针对牵引负荷的随机性和非线性特性，研宄了基于牵引计算的动车组动态负

4、荷建模方法，结合牵引计算基本理论分析了恒速牵引策略下的动车组牵引计算方法；在此，建立了动车组动态基波模型基础上推导了动车组功率需求／反馈方程；在分析了不同负荷情况下动车组谐波输出情况的基础上，建立了动车组的动态谐波模型；结合行车运行图，，建立了牵引负荷全天的动态模型对应论文第２章。“”外部电源－－３个部分（２）将牵引供电系统划分为牵引变电所牵引网，根据相应的电气特性，建立了各自的节点导纳数学模型，其中，针对动车组数量、位置的动态变化带来的牵引网拓扑结构的变化，建立了动态的牵引网模型，在此基础上，根据牵引供立了牵引供电系统的动态数学模型３电系统各部分间的拓扑关系

5、，建，对应论文第章。（３）研宄了牵引供电系统动态潮流计算方法，分析了动态潮流计算的基本步骤，结应．合实例，仿真验证了本文所釆用动态建模方法和潮流计算方法的可行性和正确性，对论文第４章。（４）结合具体实例，仿真分析了牵引供电系统电能质量相关指标全天２４小时的动态特性和统计特性，并得出相关结论，对应论文第５章。。：所呈交的学位论文本人郑重声明，是在导师指导下独立进行研宄工作所得的成果除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研宄成果，均已在文中作了明确说明。本人完全。对本文的研宄做出贡献的个人和集体一切法律责任将由本人承担了解违

6、反上述声明所引起的。学位论文作者签名：＾曰期：二吓西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要高速铁路牵引负荷具有大功率，、高密度、非线性及随机性等特性给牵引供电系统带来了负序、谐波、电压波动等电能质量问题。随着我国经济发展对高速铁路的需求以，铁路总公司不断地调整行车运行图，增大行车密度及新建线路不断地开通投入运营，这一一定的影响举措势必对牵引供电系统电能质量造成，值得深入研宄。本文首先研究了牵引负荷动态建模方法，详细分析了动车组运行过程中的受力情况，并建立了相应的运动方程；阐述了动车组恒速牵引运行策略根据动车组各工况之间的转换关系，给出了动车组的

7、牵引计算流程；结合动车组网侧功率需求／馈出方程和牵引计算结果，建立了动车组的动态基波模型，分析了动车组在不同负载情形下的谐波输出特性，立了动车组的动态谐波模型在此基础上，建例仿真验证了牵引计算算法和动车；实组动态负荷建模方法的可行性和正确性；结合行车运行图给出了全天２４小时动态牵引负荷建模的流程。研究了牵引供电系统动态数学模型建模方法，先后建立了外部电源、牵引变电所的静态数