高速电气化铁路谐振故障的分析与研究

论文摘要

本文首先从串、并联谐振的机理出发,研究了牵引供电系统发生谐振故障的原因,讨论了谐波电压与谐波阻抗、谐波电流三者之间的关系。然后分别从谐波阻抗和谐波电流两方面着手,首先分析了系统谐波阻抗频率特性变化的规律和影响其变化的主要因素；然后分析了当机车位置发生变化时牵引变电所处的谐波电流放大情况,机车位置固定时牵引网不同位置处的谐波电流放大情况。为了进一步分析牵引供电系统的谐波阻抗频率特性和谐波传输特性,进而讨论谐波谐振抑制方法,本文分别建立了牵引供电系统模型和电力机车模型,在模型的基础上做了如下仿真分析：对牵引供电系统的谐波阻抗频率特性进行仿真,分析了影响系统谐波阻抗频率特性变化的主要因素；对电力机车的谐波电流分布情况进行了仿真分析；将牵引供电系统和机车结合起来,仿真分析了在机车位置固定的情况下,牵引网各处的谐波电流和谐波电压的放大情况；仿真分析了在机车位置变化的情况下,牵引网各处的谐波电流和谐波电压放大情况。在分析的基础上,根据国内外经验讨论了一种抑制谐波电流放大的有效方法,并对抑制的效果进行了仿真分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 本文研究目及意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文的主要工作
• 第2章 牵引供电系统的谐波谐振特性
• 2.1 谐振机理及分析方法
• 2.1.1 串联谐振
• 2.1.2 并联谐振
• 2.2 牵引供电系统的谐波阻抗特性
• 2.2.1 多导体传输线系统的参数计算
• 2.2.2 牵引供电系统的谐波阻抗和谐振频率
• 2.3 牵引供电系统的谐波电流放大
• 2.3.1 机车位置不变时牵引网某处的谐波电流放大
• 2.3.2 机车位置变化时牵引变电所侧谐波电流放大
• 第3章 牵引网与谐波源仿真分析
• 3.1 牵引网谐波阻抗频率特性仿真
• 3.1.1 牵引供电系统建模
• 3.1.2 系统参数对谐波谐振的影响
• 3.1.3 牵引网阻频特性仿真分析
• 3.2 牵引供电系统谐波源——电力机车谐波特性分析
• 3.2.1 单相三电平四象限整流器
• 3.2.2 CRH2动车组的谐波模型
• 第4章 牵引供电系统谐波传输特性仿真
• 4.1 牵引网谐波传输特性仿真
• 4.1.1 机车位置不变时谐波传输特性仿真
• 4.1.2 机车位置变化时谐波传输特性仿真
• 4.2 谐波谐振抑制
• 4.2.1 谐波谐振抑制方案分析
• 4.2.2 抑制方案的确定与参数选择
• 4.2.3 谐振抑制装置对系统阻特性的影响
• 4.2.4 抑制情况分析
• 结论及展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研实践