文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
高速铁路牵引供电系统数字建模及仿真
姓名:方雷
申请学位级别:硕士
专业:电力系统及其自动化
指导教师:何正友
20100501
摘要我国高速铁路正处于高速建设和快速发展阶段,牵引供电系统是高速铁路的重要子系统之一,其安全、可靠、高效地运行是高速铁路可靠性运行的重要保障。牵引供电系统的数字仿真是系统设计、科学研究的重要依据,具有重要的理论和应用价值。其数字化仿真中,有效的牵引网潮流计算和谐波分析方法是需要研究的重点问题,本论文重点对高速铁路牵引供电数字化仿真中的潮流计算、牵引网谐波传播规律等进行了研究。高速铁路采用自耦变压器供电方式,由于其结构复杂,对其仿真计算较为困难。基于等值电路,提出了牵引网潮流的改进算法。算法将列车作为恒功率模型,计及漏抗,利用牛顿迭代法和叠加原理对供电区间单列车和多列车运行进行求解。该算法能计算漏抗值对牵引网电气特性的影响。对供电区间单列车、多列车的运行工况下的列车电流、电压和牵引网电压分布进行仿真。仿真结果表明无论供电区间存高速列车运行必须保证一定的网压水平。针对供电方式,对用提高正馈线电压等级方法以提高列车受电电压的方案进行了分析讨论。,对供电区间单列车、多列车运行时列车电压,供电系统电流分布与列车平均有效电压仿真。仿真结果表明:对供电区间任意位置单列车和多列车情况,提高正馈线电压等级后,降低了牵引网的电压损失,列车电压均提高。谐凳保谐档缪蛊均升高7治霰砻魈岣哒∠叩缪沟姆桨福捎行Ц纳屏谐凳艿绲缪顾健高速列车采用交一直一交传动系统,低次谐波含量减少但频谱变宽,牵引网存在谐波放大和高次谐振的危险,需对此进行研究。本文利用多端口降阶模型模拟牵引网,计算了牵引网等效阻抗,分析了牵引网谐波传播特性。对不同牵引网长度、机车不同位置、牵引网不同位置处的谐波放大进行了仿真,仿真结果表明:牵引网谐振频率与机车位置无关,牵引网越长谐振频率越低,机车离变电所越远谐波放大倍数越大。建立牵引供电系统的模型库,能方便的运用到各种仿真分析中。利用/.⑶R┑缦低吃<夂突的P停菇饲R┑缫换捣抡嫦低场7抡嫜证表明:所建系统具有较好的适用性和通用性。根据所建模型,仿真分析了高速机车西南交通大学硕士研究生学位论文第在单列车、还是多列车运行,无论机车位置何处,迭代均能快速收敛,计算结果准确。的谐波特性,仿真结果表明:机车谐波水平随功率的增加而降低,随列车电压增加而
增加;仿真分析了牵引网谐波放大和谐振规律,仿真结果验证了多端口理论分析的结论;讨论了谐波抑制措施,并仿真机车不同位置、牵引网不同长度时的谐波抑制效果,仿真结果表明所设置的谐波抑制装置具有良好的谐波抑制效果。西南交通大学硕士研究生学位论文第页关键词:牵引供电系统;潮流算法;列车电压;谐波电流放大;谐振;仿真模型
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指剥雠:姻硇槐C堋问褂帽臼谌ㄊ椤学位论文作者签名:云再日期:、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭C芸冢年解密后适用本授权书;
:吻留本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下:贏戎档缏罚岢隽艘恢智R绷骷扑愕母慕惴ǎ盟惴ň哂薪好的准确性和通用性;⒘嘶趍痵那R┑缦低衬P妥涌夂突的P停治隽牵引网谐波放大和谐振规律。本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。夕一
第滦髀课题的提出和意义西南交通大学硕士研究生学位论文我国高速铁路事业正处于前所未有的跨越式发展阶段,至年我国高速铁路里程将达到万公里,保证高速铁路安全、可靠运行是建设的首要目标。而牵引供电系统是高速铁路的重要组成部分,是保证列车运行高速、安全、可靠的关键系统之一。与普速铁路相比,高速铁路牵引负荷大、行车密度高、可靠性要求严,在牵引供电系统数字化动态仿真、高速列车负荷特性、供电方案设计理念等方面与普速电气化铁路相比存在明显的特殊性。因此为保证时速痟及以上