电气化铁道电能质量分析.pdf

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1、第25卷第5期电力系统及其自动化学报V01．25No．52013年10月ProceedingsoftheCSU-EPSAOct．2013电气化铁道电能质量分析顾辰方-，马宏忠，钱康(1．河海大学能源与电气学院，南京210098；2．江苏省电力设计院电网部系统室，南京210098)摘要：为了研究电气化机车运行中公共电网的电能质量，依次对电气化铁路的牵引网、牵引变电站、AT所和电力机车建立了仿真模型。基于扩展Prony法，利用数学形态学滤波器滤除周期性脉冲噪声，并对信号进行分析，结果表明，基于数学形态学滤波的扩展Prony法能够很好地克服自身对噪声敏感的缺陷。关键词：

2、扩展Prony法；数学形态学滤波；结构因子；电气化铁道；谐波分析中图分类号：TM743文献标志码：A文章编号：1003—8930(2013)05—0133—05AnalysisofElectricRailwaysPowerQualityGUChen-fang，MAHong-zhong，QIANKang(1．CollegeofEnergyandElectrical，HohaiUniversity，Nanjing210098，China；2．SystemRoomofJiangsuElectricPowerDesignInstitute，Nanjing210098，Ch

3、ina)Abstract：Inordertoanalysisthepowerqualityofpowerdwhichisafectedbyelectriclocomotive，thesimulationmodelsofelectricrailwaytraction，tractionsubstation，ATandelectriclocomotivesarefounded．Basedontheeffec—tivenessofextendedProny，themathematicalmorphologyfilterisusedtoremovetheperiodicpu

4、lsesinthesignalandthenthesignalisanalyzed．TheresultshowsthattheextendedPronybasedonmathematicalmorphologyfihermethodcanovercomeitsdeficienciesonnoise—sensitive．Keywords：extendedPronymethod；filterofmathematicalmorphology；structurefactor；electricrailway；harmonicanalysis电气化铁道牵引负载会产生大量谐波进

5、入高号幅值往往大于谐波信号幅值1～2个数量级，直电压系统，国内外学者对此做了大量研究。分析接使用HHT极易产生频谱混叠。而扩展Prony法电气化铁道谐波的方法较多，主要有傅里叶变换、的特点在于对信号观测区外的数据不假设为零，基于小波的分析方法、基于神经网络的分析方法相比于傅里叶变换方法，该假设隐含着对数据的以及希尔伯特黄变换HHT(Hilbert—Huangtrans—外推81。因此，在此基础上建立的算法频率分辨率form)等。傅里叶变换作为传统的谐波检测方法，其高，也不易受频谱泄漏的影响。但该方法极易受到实时陛能良好，但由于傅里叶理论的局限性，该方噪声影响，若事

6、先不对信号进行滤波处理，则分析法对非平稳信号处理能力不足，且当谐波频率相结果容易产生虚假频谱，得到错误结果。互靠近，能量相差较大时很容易发生频谱混叠现本文首先定义了一个由2个谐波分量构成的象；基于小波的分析方法对小波的选取敏感，用不模型，然后在原信号上叠加一个周期性脉冲信号，同的小波分析得到的结果可能相差很大；基于神并利用数学形态学滤波器进行滤除噪声，再对这2经网络的分析方法要求大量数据进行训练，实时种信号进行扩展Prony法分析。对电气化铁道进行性较差，分析周期长；HHT易受端点效应及频谱混仿真建模，验证基于数学形态学滤波器的扩展叠的影响，特别是在分析谐波信号时

7、因为基波信Prony法在分析电气化铁道谐波时的优越性。收稿日期：2011-09—01；修回日期：201卜I2一O2·134·电力系统及其自动化学报第25卷看出，Prony法对噪声敏感，在周期性脉冲噪声的1扩展Prony法分析谐波参量影响下分析结果偏差很大，出现了大量高次谐波，扩展Prony法(以下简称Prony法)的基本思且这些谐波的幅值相较于150Hz的幅值分量而想是将等间距采样的信号看作具有任意相位、频言，不能忽略。率、幅值和衰减因子的指数函数的和，通过一定的表3周期性脉冲噪声情况下Prony分析结果Tab,．3Pronyanalysisresultswith

8、perio