大秦线综合补偿方案研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要大秦铁路是我国第一条电气化重载的现代化运煤专线，也是最重要的一条运煤专线。电气化铁路是电力系统中的特殊用户，其负荷具有随机波动性、非线性和不对称性。由此产生诸如无功成分多、负序突出、谐波含量高等一系列电能质量问题。这些问题不仅影响电气化铁道安全、高效运行，也影响到电力系统电能质量从而影响其它用户。因此，解决大秦铁路电能质量问题将是一个非常有意义的研究课题，不仅能使大秦铁路的运营成本降低，而且能减少对电力系统的危害。本文基于大秦线牵引变电所测试数据，分析了该变电所电能质量问题，确定了补偿无功、负序和抑制谐波的综合补偿目标；针对Scott平衡变压器接线方

2、式，介绍了牵引变电所无功、负序以及谐波的分析方法。依据以上原理分析，并经过对现有方案的综合对比，提出了一种双相型SVG的综合补偿方案；阐述了该SVG工作原理，分析了其结构以及在供电系统中的等效模型及有功功率平衡原理：对于牵引网的单相性以及实现两臂负荷有功功率的流通，采用了改进型的单相补偿电流检测方法；制定了双相型SVG的控制策略，实现对指令电流的跟踪控制，使SVG输出所需的补偿电流。通过理论分析与计算，得出了方案中双相型SVG主电路参数和容量；搭建了基于Matlab／Simulink的仿真模型，并参照测试数据构造负载模型进行仿真。由仿真结果看出该SVG方案的无功补偿、负序平衡和谐波抑制均达

3、到了满意的效果，从而验证了该综合补偿方案的有效性。关键词：大秦线；电气化铁道；电能质量；综合补偿；双相型SVG西南交通大学硕士研究生学位论文第ff页墨皇曼皇皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼!I,1／,II曼曼皇曼罡AbstractDaqinrailwayisamodernizeddedicatedtransportationlineforcoal，whichisthefirstheavyhaulelectrifiedandthemostimportantrailwayinChina．Theelectricalrailwayisaspecialuserofpowersys

4、tem；theloadhasmanydisadvantageslikeacutefluctuation，nonlinearandasymmetry．Itproducesserialpowerqualityproblemssuchasreactivepowerexcessive，negativeexceeding，containinghi曲harmonic．Theseproblemsinfluencenotonlytheoperatingofelectricalrailwaysafelyandefficiencybutalsothepowerqualityofpowersystem，thus

5、influenceotherusers．Therefore，tosolvepowerqualityproblemsofDaqinrailwayisaverysignificantresearchtopic，whichwouldnotonlyreduceoperationMcostsoftheDaqinrailway,butalsopreventtheelectricalpollutioninjectedtOthepowersystem．Inthispaper,basedonthedetecteddataofatransformersubstationofDaqinrailway,thepo

6、werqualityofthistransformerisanalyzed,andthepurposeofcomprehensivecompensationisdetermined．AimingtothewiringmodeofScottbalancetransformer,theanalysismethodsofreactive，negativeandharmonicareintroduced．Intermsofanalysisofprincipleabove，adual—phaseSVGprogramisproposedsincecomparewithothercompensation

7、program．ThentheprincipleofthisSVGiselaborated，thestructureisanalyzed,thebalanceprincipleandtheequalmodelsinrailwaypowersupplyarealsoanalyzed．Forthesimple-phasefeatureoftraction鲥dandtheactivepowercirculatingbetwee