电力牵引系统的谐波分析及仿真研究

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1、灣ｍｍＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＿论文题目：电力牵引系统的谐波分析及仿真研究＿国内图书分类号：ＴＭ９２２密级：公开国际图书分类号．３：６２１西南交通大学研究生学位论文电力牵引系统的谐波分析及仿真研究年级２０１２姓名周诗林申请学位级别全日制工程硕士专业车辆工程指导老师胡汉春教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＭ９２２Ｕ：．．Ｄ．Ｃ６２１３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏ

2、ｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＨＡＲＭＯＮＩＣＡＮＡＬＹＳＩＳＡＮＤＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮＯＦＥＬＥＣＴＲＩＣＴＲＡＣＴＩＯＮＳＹＳＴＥＭＳＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈｏｕＳｈｉｌｉｎＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｇｐｐＳｅｃｉａｌｉｔ：ＶｅｈｉｃｌｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｇｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＨｕＨａｎｃｈｕｎ１

3、Ｍａ．２０１５ｙＩ■Ｉ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，允许论文被查阅和借阅。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，可以采用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．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密使用本授权书。上方框内打“士（请在以）－学位论文作者签名：／喜妹

4、指导老师签名：１义ＳＳ．曰期：Ｍ日期：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）分析研宄了交流传动型电力机车和动车组的牵引传动系统的结构与工作原理，同时分析了谐波对牵引供电系统和机车车辆产生的影响。（２）分析了交流传动型电力机车和动车组网侧整流器的工作原理，重点分析了两电平、三电平脉冲整流器的电路结构、工作原理建立了各。，并自的数学模型同时对整流器谐波产生机理进行了深入的分析，也建立了网侧变流器谐波电流的数学模型。

5、（３）介绍了网侧变流器的相关控制技术，详细分析了瞬态电流控制和预测电流控制两种控制策略，对三电平脉冲整流器固有的中点电位问题进行了分析，并且提出了一种较为简单的脉冲转换方法来解决此问题。对多重化ＰＷＭ整流器的载波移相技术进行了研宄，并达到扩容和减小谐波的目的。（４）利用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真平台，分别搭建ＣＲＨ２、ＣＲＨ５两种车型的整流电路仿真模型，研宄机车在额定工况、功率变化及牵引网电压变化时网侧电流的谐波输出特性，并研究了减少谐波影响、提高功率因数的控制方法。其

6、中仿真部分还注重验证与比较，以ＣＲＨ５型动车组牵引整流器为例，通过改变开关频率、多重控制与非多。重控制，来验证理论分析的正确性此外，还通过仿真研究加入或不加入二次ＺＣ谐振滤波器及ｉＣ参数变化对交流侧和直流侧的影响，来说明ＺＣ谐振滤波器的作用及合理设计ＩＣ参数的重要性。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成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写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明

7、确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：！／办Ｍ口‘＾日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要随着高速铁路和重载运输的大力发展，交流传动型电力机车和电动车组在国内大一。规模上线运行，电气化铁路已经成为我国电网的主要谐波源针对这现象，需要及时的对电气化铁路电能质量问题进行监测、评估和治理。本文将围绕交流传动型电力。二机车和动车组的谐波特性问题进行展开对于动车组而言，ＣＲＨ２型动车组采用极。管银位式三电平脉冲

8、整流器，而其它几种车型均采用两电平脉冲整流器本文有针对性的以ＣＲＨ２型和ＣＲＨ５型两种动车组为研究对象，通过建立其网侧的变流器模型，来分析谐波的分布特性。本文首先对电力机车和动车组的牵引传动系统进行了研宄，同时分析了谐波对牵引供电系统和机车车辆的影响。对网侧整流器的工作原理进行阐述，研究交流传动电力机车采用脉冲整流器与交－直流传动电力机车采用相控整流器所产生谐波特性的差异及影响。重点分别对两电平、三电平脉冲整流器的电路结构、工作原