电气化铁道电能质量优化控制仿真分析.pdf

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1、第23卷第4期电力系统及其自动化学报Vo1．23No．42011年8月ProceedingsoftheCSU—EPSAAug．2011电气化铁道电能质量优化控制仿真分析殷雄，罗隆福(1．广西电网电力调度控制中心，南宁530O23；2．湖南大学电气与信息工程学院，长沙410082)摘要：电气化铁道牵引供电系统存在功率因数低、谐波含量和负序电流大等电能质量问题，而传统的固定电容器式无功补偿又存在易容性过补，易与电网谐振，且滤波效果差等问题。文中提出一种基于混合滤波的应用于牵引供电系统的电能质量优化控制方法，它是利用无源网络隔离基波电压，充分发挥有源滤波器、无源

2、滤波器各自优势的新型滤波装置。分析了其拓扑结构和补偿原理，详细阐述了其优化控制策略，通过建立混合滤波器容量优化模型对其整体容量配置进行了优化设计。以一实际牵引变电所为例，建立了相应的仿真模型，通过详细的仿真，验证了综合补偿方案所具有的良好的无功补偿和谐波抑制效果。关键词：电气化铁道；混合滤波器；电能质量；无功补偿；谐波补偿中图分类号：TM546文献标志码：A文章编号：1003—8930(2011)04—0040—05PowerQualityOptimalControlSimulationforElectrifiedRailwayYINXiong，LUOLo

3、ng—fu。(1．PowerDispatchControlCenterofGuangxiPowerGrid，Nanning530023，China；2．CollegeofElectricalandInformationEngineering，HunanUniversity，Changsha410082，China)Abstract：Theelectrifiedrailwaybringstheproblemssuchaslowpowerfactor，muchharmonicandlargenega—tivesequencecurrent．However，th

4、econventionalfixedcapacitor-typereactivepowercompensationbringssev—eralproblemssuchaseasyexceedingcompensating，poorfilteringeffect，andresonancewiththepowergrid．Tosolvetheseproblems，anewhybridfilteringbasedonpowerqualitycontrolmethodforthetractionsystemisproposedwhichmakesfulluseof

5、passivefiltersandactivefilters．Thetopologicalstructureandtheoperatingprincipleareanalyzed．Then，thecontrolstrategyofthehybridpowerfilterisgiven．Thewholecapacityofthehybridpowerfilterisoptimizedbybuildingupoptimizationmode1．Finally，thedetailedsimulationonacertaintractionsubstationis

6、performedtoverifygoodeffectonreactivepowercompensationandharmonicsuppressioncausedbytheproposedhybridpowerfilter．Keywords：electrifiedrailway；hybridfilter；powerquality；reactivepowercompensation；harmoniccompen—Sation电气化铁道牵引供电系统通常存在牵引负荷发展，人们对电能质量的要求越来越高，因而对铁随机波动，功率因数低，谐波含量大等问题，且由于路牵引

7、供电系统电能质量的研究具有很大的现实牵引系统固有的结构不对称性，导致返回至供电系意义。统的电流中含有大量负序电流，从而影响受电点的传统的抑制网侧谐波电流的措施是在负荷端电压水平，还使牵引供变电设备的容量利用率变El装设无源电力滤波器PPF(passivepower低。其产生的谐波和无功等问题直接威胁着公用电filter)，它可兼顾补偿无功功率，具有结构简单，投网和其自身的安全运行[1]。随着电力系统的不断资少，运行维护技术成熟等优点。近年来应用的晶收稿日期：2O1OO5—20；修回日期：2OlO1O22基金项目：湖南省重大科技专项(06GK1003—1)资

8、助项目第4期殷雄等：电气化铁道电能质量优化控制仿真分析．41·闸管