高速铁路牵引供电系统谐波分析与治理

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文高速铁路牵引供电系统谐波分析与治理学位申请人：李大鹏学科专业：交通信息工程及控制指导教师：刘仕兵副教授答辩日期：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，除了文中特别加以标注和致谢的地

2、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____________摘要高速铁路牵引供电系统谐波分析与治理摘要当今时代，电气化铁路运输是一个国家的动脉，它不仅体现了一个国家的科技创新能力和机械制造能力，同时也是国家综合实力及现代化程度的重要体现。然而，高速发展的背后必将带来一系列的问题，随着国内多条电气化铁路系统的建成

3、及长期实践运营，高速铁路运行过程中不利于安全性、影响可靠性的谐波问题逐渐被人们重视。本文在分析高速铁路牵引供电系统谐波产生原因、危害、特点、分析方法以及治理手段的基础上，通过MATLAB/Simulink工具搭建高速铁路牵引供电系统的仿真模型，目的是为后续仿真提供谐波源；接下来的为本文重点，先是详细叙述混合电力滤波系统（HAPF）的设计过程；而后对设计出的混合滤波系统（HAPF）进行建模；最后在上述牵引供电系统模型中加入经过优化的混合电力滤波系统，验证其效果如何。加入滤波器前后的两种谐波波形仿真结果对比显示，混

4、合电力滤波系统的谐波治理效果显著，使高速铁路整个供电系统的产生的谐波抑制在允许的并且可控的较小范围之内，切实有效地保护上一级变电站的正常运行，使得高铁供电系统以及上级电网自始至终保持在安全高效的运行状态。关键词：高速铁路，AT供电，混合滤波器，谐波治理，畸变电流检测IAbstractANALYSISANDTREATMENTOFTRACTIONPOWERSYSTEMHARMONICSOFHIGHSPEEDRAILWAYABSTRACTNowadays,theelectrificationoftherailwayt

5、ransportationisthearteryofacountry.Itnotonlyreflectstheabilityofinnovationofscienceandtechnologyandmachinerymanufacturingcapabilityofacountry,isalsooneoftheimportantsymbolsofthedevelopmentlevelofacountry'scomprehensivenationalstrengthdegreeandmodernizationde

6、gree.However,behindthehigh-speeddevelopment,itbringsaseriesofproblems.Withmanydomesticelectrifiedrailwaysystemsbuiltandlong-termpracticeoperation,theinfluenceofharmonicproblemonthesafetyandreliabilityintheoperationprocessofthehigh-speedrailwaygraduallydrawsp

7、eople’sattention.Basedonanalyzingthecauses,hazards,characteristics,analysismethodsandtreatmentsofharmonicintractionpowersupplysystemofthehigh-speedrailway,asimulationmodeloftractionpowersupplysystemofhighspeedrailwaywasbuiltbyMATLAB/Simulinktoolsinordertopro

8、vidingharmonicsourceforsubsequentsimulation.Next,thedetaileddesignprocessofHybridActivePowerFilter(HAPF)wasdescribedfollowedbysubsequentmodelingofthedesignedHAPF.Finally,anoptimizedhybridpowerfi