牵引供电系统谐波过程仿真

论文摘要

近年来,随着我国电气化铁路建设的高速发展,电铁负荷广泛分布于电网中,由于其产生的谐波与电网其他负荷相比有较大的区别,因此对电网的影响受到越来越多的关注和研究。开展牵引供电系统谐波过程仿真,可从统计的角度分析计算其在不同运行状态下产生的谐波,为研究分析牵引供电系统谐波特性规律以及合理评估其对电网影响提供科学依据。本文把牵引供电系统谐波过程仿真分为三部分：建立牵引供电系统各个元件的静态谐波模型；建立CRH2-200型动车组谐波电流概率模型；完成基于运行图的多列车谐波过程仿真。本文基于多导体传输线理论和牵引变电所端口电气量通用变换关系,建立了适合各种供电方式下牵引供电系统通用谐波等值电路模型；借助电力机车电流实测数据,采用概率统计、曲线拟合以及数值分析建立了其谐波电流概率模型,并在此基础上与电力机车牵算取流数据相结合,采用蒙特卡洛抽样法产生了各奇次谐波电流并保存至数据库中。最后,本文基于VC++2005.Net软件开发工具,在TractionPowerSimulator1.0牵引供电仿真软件基础上,增加谐波仿真模块开发了TractionPowerSimulator2.0牵引供电仿真软件,实现某条实际的电气化铁路谐波过程仿真,计算结果表明该软件的精确度较高,具有一定的通用性,适用于工程设计与计算。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究意义
• 1.2 国内外现状分析
• 1.3 论文的主要工作
• 第2章 牵引供电系统谐波模型
• 2.1 引言
• 2.2 牵引变电所端口电气量通用变换关系
• 2.2.1 端口电气量通用变换关系
• 2.2.2 常见牵引变压器不同相序变换阵
• 2.3 牵引变电所通用谐波等值电路
• 2.4 谐波标准与计算
• 2.4.1 谐波标准
• 2.4.2 谐波叠加指数
• 2.4.3 谐波分布计算
• 第3章 电力机车谐波模型
• 3.1 引言
• 3.2 蒙特卡洛模拟方法
• 3.2.1 蒙特卡洛模拟法简介
• 3.2.2 蒙特卡洛模拟法的理论基础
• 3.3 电力机车谐波电流特征
• 3.4 电力机车谐波电流模型
• 3.4.1 谐波电流含有率分布规律
• 3.4.2 谐波电流初相角分布规律
• 3.5 本章小结
• 第4章 牵引供电系统谐波仿真软件设计与实现
• 4.1 TPS2.0系统设计
• 4.2 TPS2.0数据结构
• 4.2.1 元件类
• 4.2.2 框架体系类
• 4.2.3 算法类
• 4.3 TPS2.0的实现
• 4.4 仿真实例及分析
• 4.4.1 供电设施信息
• 4.4.2 牵引变电所仿真结果输出与分析
• 4.4.3 牵引网仿真结果输出与分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文