基于Vv牵引变压器的高速铁路电能质量调节器.pdf

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1、《电气自动化~2012年第34卷第2期电力系统及其自动·PowerSvstem＆Automation基于V／v牵引变压器的高速铁路电能质量调节器乔光尧。丁宁，周胜军，于坤山(中国电力科学研究院，北京100192)摘要：针对采用V／v牵引变压器供电的高速铁路给电网带来的电能质量问题，提出一种谐波负序调节器并进行了深入研究，包括其主电路拓扑结构和控制方法。主电路由多个单相H桥直流侧相连，构成背靠背结构，然后通过单相多绕组变压器接入牵引网。给出了调节器的控制策略，包括整流侧定直流电压控制策略和逆变侧定有功功率输出控制策略，用PSCAD／EMTDC软件对所提出的主电路拓扑结构和控制策略进行

2、了仿真分析。仿真结果表明，所提出的主电路结构及控制方法是有效的，调节器实现了负序和谐波的综合补偿。关键词：、v牵引变压器；高速铁路；电能质量调节器；综合补偿[中图分类号]TM712[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2012)02—0074—04PowerQualityConditionerforHigh-SpeedRailwayBasedonTractionTransformerwithV／vWiringQIAOGuang-yao，DINGNing，ZHOUSheng—jun，YUKun-shan(ChinaElectricPowerResearchInstitute

3、District，Beijing100192，China)Abstract：FortheuseoftractiontransformerwithV／vWiring，SomepowerqualityproblemsinpowerdcausedbyHigh—speedrailwayhaveappeared．Thisworkshowsadepthstudyofanadvancedpowerqualityconditioner，includingthemaincircuittopologyandcontrolmethods．Thedeviceiscomposedofmuhiplesingl

4、e-phaseH—bridgesmoduleswithitsDCbusconnectedlogether，andaccesstractionsystemwithsingle—phasemulti—windingtransformer．FixedDCvoltagecontrolstrategyhasapplicatedononesideoftheH—bridgesmodulesandtheothersideusefixedactivepoweroutputcontro1．ThesimulationoftheconditionerbasedonEMTDC／PSCADhaspresent

5、edtoshowthattheproposedstructureandcontrolmethodsareeffective，thedevicetoachieveanegativesequenceandharmonicscompensation．Keywords：V／vTransformer；Highspeedrailway；Powerqualityconditioner；Comprehensivecompensation0引言进行了仿真研究。仿真结果验证了所提出的拓扑结构和控制策略的正确性和有效性。我国高速铁路发展迅速，给供电系统带来电能质量问题。电气化铁路牵引负荷是一种特殊的流动

6、性负荷，具有单向性、非线1基于V／v变压器的谐波负序补偿原理性、随机波动性等特点⋯。相比普通电气化铁路，高速铁路所需我国高速铁路大多数采用基于AT供电和V／v接线牵引变牵引功率更大、持续受电时间更长，供电能力和供电可靠性要求压器的牵引变电站结构，如图1所示。主要由牵引变压器1B、提高，接入系统电压等级更高(由110kV提高到220／330kV)等2B，牵引网T，钢轨R，正馈线F，自耦变压器AT构成，牵引变压器特点，这将会带来谐波、三相电压不平衡和电压波动等较严重的二次侧带中点抽头接地，可以省略所内AT，副边电压为2X27．5电能质量问题。这些问题将会给电网、其他用户及铁路自身的供k

7、V，分别接两组55kV牵引母线上(T1、F1；T2、F2)，接触网T与电安全和可靠性带来影响。钢轨R间电压为27．5kV，正馈线F与钢轨R间电压为一27．对于高速铁路的电能质量综合治理，文献[5—9]介绍了SVC5kV。应用于电气化铁路无功补偿及电能质量负序问题治理的原理和电能质量调节器在牵引站中接人系统方式如图1中所示。工程实例。SVC通常采用TCR加FC安装于牵引侧的方式。这调节器由两个单相电压源变流器(VSC1、VSC2)构成，直流侧相种方式能够快速跟随牵引负荷