地铁24脉波整流机组特性及谐波分析

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1、技术应用doi:10.3969/j.issn.1563-4795.2012.05.010地铁24脉波整流机组特性及谐波分析赵顺，曾志(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：地铁直流牵引变电所24脉波整流机组可以有效的抑制谐波，文中用MATLAB/SIMUINK平台建立其仿真模型，进行了相关分析。阐述了地铁供电系统中影响网侧电流的主要谐波因素，并提出了相关解决措施。关键词：24脉波整流机组；MATLAB/SIMULINK；地铁直流牵引供电系统；谐波Thesubway24pulserectifierunitcharacteristicandharmonicanalysisZh

2、aoShun,hadrecords(Collegeofelectricalengineering,SouthwestJiaoTongUniversity,SichuanChengdu610031)Abstract:MetroDCtractionsubstationof24pulserectifierunitcaneffectivelyrestrainharmonics,usingMATLAB/SIMUINKplatformtobuildthesimulationmodel,undertookrelevantanalysis.Elaboratedthesubwaypowersupplysy

3、steminthenetsidecurrentofmainharmonicinfluencefactors,andputforwardtherelevantsolvingmeasures.Keywords:24pulserectifierunit；MATLAB/SIMULINK；MetroDCtractionpowersystem;harmonic随着我国国民经济的持续发展，城市化进程影响，地铁牵引供电系统中的整流为桥式整流装的逐步加快，我国大城市普遍存在交通拥堵的问置，国内早期的地铁采用6脉波整流和12脉波整流题。城市地铁具有运量大、快捷舒适、安全节能、技术。24脉波整流技术可以有效的

4、抑制谐波，目污染轻、占地少等优点，因此城市地铁已成为大前在国内地铁整流机组逐步成为主流的整流方式。城市发展公共交通和缓解城市交通拥堵的最佳选文中首先分析了地铁直流牵引供电系统中24[1]择。脉波整流机组的基本原理，利用MATLAB/地铁牵引供电系统在地铁整个供电系统中起SIMULINK搭建了模型，仿真了在理想条件下的直着极其重要的作用，它引入城市中压交流电源流侧电压波形。然后分析了地铁供电系统中影响(10kV/33kV)，然后经过降压整流为DC1500V或网侧谐波电流的各种因素，并且提出了相关的抑DC750V，为电力机车提供牵引供电，负责该过程制谐波措施。的整流机组是地铁牵引供电系统的核

5、心设备之一。1整流器工作原理地铁中机车和大功率整流机组等是城市电网的主要谐波源之一。为了减少整流机组对城市电网的整流电路(rectifyingcircuit)是完成AC-DC转换收稿日期：2012-04-09的电路。在应用中构成直流电源装置，是公共电38技术应用网与电力电子装置的接口电路，其性能将影响公共电网的运行和用电质量。整流电路主要由硅整流二极管和晶闸管组成，整流后电压习惯上称为单向脉动性直流电压。电源电路中的整流电路主要有半波整流电路、全波整流电路和桥式整流电路三种。桥式整流电路是使用最多的一种整流电路，它具有全波整流电路的优点，同时还在一定程度上客服了它的缺点。桥式整流电路如图

6、1所示：图224脉波整流主电路[2，3]组成了24脉波整流系统。设整流变压器的阀侧空载线电压为U2，整流机组空载直流输出电压为图1桥式整流电路Ud=1.41U2。在u1正半周期，D1和D3导通，在RL上形成上正324脉波整流机组建模与仿真下负的半波整流电压；在u1负半周期，D2和D4导通，在RL上形成上正下负的另外半波整流电压。3.1仿真模型由此容易得知，其整流波形与全波整流相同，但依据上节所述的24脉波整流机组原理原理用是每只二极管承受的反向电压比全波整流电路小MATLAB/SIMULINK来搭建仿真电路模型，如图3一半。所示。其中电源为理想三相电源，接移相变压器整流电路中二极管选型需

7、要根据不同的整流实现±7.5°的相移，然后接入整流变压器，绕组接方式和负载大小加以选择。在高电压或者大电流线方式为Y-Y/Y-Δ，为减少谐波输出，整流变压情况下，如果没有合适的整流元件，可以把二极器后面接桥式整流器。管串联或者并联起来使用。单相可控整流电路的整流电压脉动大，脉动3.2仿真结果频率低，因此当整流负载容量较大，要求直流电仿真参数：电源初相角为0°的33kV三相理想压脉动较小或快速控制时，都采用三相整流电路。电源，频率50