★电气化论文摘要范文电气化论文摘要写

电气化论文摘要范文电气化论文摘要写 为给电气化铁路的直流接地极相关设计工作提供参考,结合电气化铁路的特点和运行方式,分析了直流接地极中对邻近的电气化铁路可能产生电磁影响的各种因子,并总结了适用于这些电磁影响因子的限值或标准,提出了长时电流、持续电流、短时电流、暂态电流的概念并分析了计算各电磁影响因子应采用的电流类型.结合云南广东,800kV直流工程参数进行了仿真计算,结果表明,铁轨处跨步电压约为限值的61%,信号电缆和通信电缆所在范围内的转移电压为允许值的53%和83%,流过牵引变的直流分量平均值约17A.钢轨处的第2类跨步电压、铁路信号和通信电缆的转移电压、牵引变压器的直流偏磁这3个因子的裕度相对于其他因子较小,应重点关注. 为掌握电气化铁路供电电能质量现状,确保电网安全运行,满足电气化铁路快速发展的供电需求,国家电网公司组织了一次大规模测试.文章根据向电气化铁路供电的变电站电能质量测试结果,就谐波、负序等主要测试数据及电气化铁路供电中的主要问题进行和分析.结果表明,电气化铁路牵引负荷功率因数偏低,产生的谐波和负序分量普遍超标,劣化了电网电能质量,给电网安全稳定带来隐患,应引起高度重视并积极解决. 以高速电气化客运专线工程为背景,从接触网电压降落、三相电压不平衡度和谐波等方面详细分析了采用三相变压器、V/v接线变压器和单相牵引变压器以带回流的直接供电方式和自耦变压器供电方式分别接入110kV和220kV电力系统时普速电气化铁路和高速电气化铁路对系统短路容量的要求和对其造成的影响,讨论了普速电气化铁路和高速电气化铁路接入电力系统的电压等级问题.计算分析结果表明:对于普速电气化铁路,应优先考虑将其接入110kV电力系统,接入点的短路容量应大于牵引变压器额定容量的25倍,对于高速电气化铁路,应优先考虑将其接入220kV电力系统,接入点的短路容量应大于牵引变压器额定容量的35倍. 电气化铁路电能质量问题集中体现在负序、谐波、无功及电压偏差等方面,机车类型、线路条件和运行组织等因素直接影响了电能质量状况.在电气化铁路牵引供电系统综合测试的基础上,掌握了普速客货混跑线路、重载线路以及高速线路牵引负荷特性,定量评估了其对外部电力系统电能质量的影响,探讨了其共性和特殊性,并分析了主要原因.针对一种新型电能质量控制方案,建立了主电路和牵引负荷模型,仿真验证了其可行性和技术优越性. 电气化铁路是经济和社会发展的大动脉,机车牵引供电网的安全和稳定性关系着电气化铁路的正常运营.由于电力机车采取单相和整流方式供电,电力机车负荷产生的负序、谐波和无功等电能质量问题,严重威胁着电气化铁路牵引供电网和上级电力系统的安全和稳定运行.因此,必须采取有效的电气化铁路电能质量综合补偿措施,提高牵引供电网供电的安全可靠性. 本文在国家科技支撑计划重大项目子课题“高速铁路供电系统综合补偿及谐波抑制技术”的支持下,针对交直电力机车供电系统(传统电气化铁路)和交直交电力机车供电系统(高速电气化铁路)两种牵引供电系统的电能质量综合补偿方法,深入研究了适用于两种牵引供电系统的电能质量综合补偿装置拓扑结构、电能质量补偿参考量(负序、谐波和无功)的实时检测方法以及控制策略.论文的主要工作和创新点如下： (1)提出一种用于交直电力机车供电系统的综合补偿装置拓扑结构和控制策略,降低有源补偿装置的容量,并降低装置的总体成本.该补偿装置由有源补偿装置铁路功率调节器(Railway Static Power Conditioner, RPC)和无源补偿装置晶闸管控制投切电容器(Thyristor Switched Capacitor, TSC)构成.分析了该补偿系统的工作原理、成本和谐波放大特性,提出了该系统的总体控制策略和控制实现方法,实现了RPC与TSC的协调控制.仿真和实验结果表明,所提的综合补偿系统及其控制方法能有效降低RPC的容量,并获得较好的综合补偿效果. (2)分析了采用三相V/V牵引变压器的高速铁路供电系统的负序和谐波补偿原理,提出了基于铁路功率调节器补偿器的高速铁路负序和谐波综合控制方法.运用矢量分析方法对高速铁路供电系统的负序补偿原理进行了详细分析,揭示了高速铁路供电系统的负序补偿机理；提出了高速铁路供电系统的负序和谐波实时检测方法.为了实现补偿目标的可选择性,提出了有功、无功和谐波参考指令分量从总补偿参考指令中进行分离的方法. (3)提出一种用于高速铁路供电系统的混合型综合补偿装置及补偿策略,优化了高速铁路综合补偿装置的补偿容量,以较低的补偿容量取得较好的负序补偿效果.针对高速铁路负序电流大的特点,提出了一种由铁路功率调节器RPC和无源补偿装置晶闸管控制滤波器(Thyristor Controlled Filter, TCF)、晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor, TCR)构成的混合型综合补偿拓扑结构.分析了该系统的结构和工作原理；在剖析补偿装置中RPC与TCF、TCR补偿容量与负序指标关系的基础上,并结合高速铁路牵引网的不同运营工况,提出混合型补偿系统的各子系统补偿容量设计方法,及一种适用于该补偿系统的专家推理控制策略；并提出适合该系统的参考电流实时检测方法和控制方法以实现所提补偿策略.仿真结果表明,提出的混合型高速铁路补偿系统及其补偿策略能针对机车运营工况获得较好的负序抑制效果. (4)提出一种基于两相三线制变流器的高速铁路用负序补偿系统及其复合控制方法,减少了补偿装置功率开关器件数目,并提高了补偿装置电流控制效果.为了简化补偿系统主电路结构,节约硬件成本,提出了一种由两个单相降压变压器和一个两相三线制变流器构成的高速铁路用负序补偿系统.在建立两相三线制变流器电气模型的基础上,详细分析了两相三线制变流器的工作原理,并发现了两相三线制变流器可视为由两个单相变流器合并而成的特性.为了提高电流跟踪响应的速度和稳态精度,提出了由滞环控制和广义积分控制组成的复合控制方法.仿真和实验结果证明了基于两相三线制的高速铁路用负序补偿器及其复合控制方法的有效性. (5)研究了铁路功率器主要元件的参数设计方法,介绍了模拟实验装置的研制技术.对具有典型代表性的铁路功率调节器主要元件参数的取值方法进行了研究,以优化装置安全性和控制性能为条件,提出了铁路功率调节器中单相降压变压器变比和容量、交流输出电感及直流侧电容的参数设计方法.并介绍了基于RPC模拟实验装置的构成,以及实验装置控制器的硬件和软件设计方法.重点介绍了控制电路中过零检测、采样前滤波电路及采样电路、过压过流保护电路和通信电路等控制器*电路,还介绍了主程序、中断程序和通信程序的设计方法.参数设计方法和模拟实验装置的研制为理论研究成果的实验验证提供了条件,也将为工程样机的试制奠定基础. 针对高速电气化铁路牵引供电系统面临的谐波电流含量高且较分散、负序电流大的电能质量问题,建立一种新型电能质量补偿系统.该系统主要由电气化铁路功率调节器、两组晶闸管控制电抗器和两组晶闸管控制3次滤波器组成,其中电气化铁路功率调节器只用来转移有功功率和治理部分谐波,3次滤波器用于滤除3次谐波和改变供电臂电流相角,电抗器也用来改变供电臂电流相角.该系统以最小的有源容量和较低的成本进行谐波抑制和负序电流补偿.本文在阐述其工作原理的基础上,建立了其基波域和谐波域的统一等效电气模型,并深入研究了其负序补偿和谐波抑制原理,分析了电气化铁路功率调节器最佳容量选取的原则,同时还对整个系统的谐振特性进行了分析,并模拟京沪高速电气化铁路实际供电系统进行了仿真,仿真结果验证了本文研究内容的正确性和有效性. 本文概括地介绍了电气化铁路 _、世界电气化铁路的发展概况、电气化铁路供电制式的演变、今后 10年世界电气化铁路的发展动向及 9个主要国家的电气化铁路情况对比. 近几年,我国电气化铁路得到了迅速的发展,一方面,电力牵引在实现高速、重载、节能和环保等方面具有显著的优越性,引起了人们的高度重视,另一方面,电力负荷的非线性、单相性与冲击性,会导致牵引负荷功率因数低、注入电力系统的谐波与负序电流较大.本文就静止无功发生器(SVG)对电气化铁路电能质量的补偿效果进行了分析. 本文以目前运行比较多的韶山9型(SS9)电力机车为例,分析了SS9型电力机车的主电路工作原理,建立了在牵引工况下的数学模型,并在此基础上,仿真分析了SS9型电力机车在正常牵引状态和考虑换段运行两种情况下对电力系统的影响. 为评估SVG对电气化铁路电能质量的综合补偿效果,提出了一种基于改进层次分析法(AHP)和概率统计的电能质量综合评估方法.在详细介绍SVG补偿原理的基础上,以上海南翔牵引站为例,从二个层次上评估了SVG对电气化铁路电能质量的补偿效果.一是SVG对电气化铁路电能质量各指标的补偿效果,二是SVG对电气化铁路电能质量的综合补偿效果.并针对其不足,提出了改进的补偿方案. 电气化铁道在我国迅速发展,铁路电气化率接近30%,并承担铁路总运量的50%以上,给国民经济带来了巨大的经济效益.但是电气化铁道从电网取得工频能量的同时,向电网注入了大量的高次谐波电流和负序电流.目前,电气化铁路牵引负荷己成为电力系统中重要的谐波源和负序源,其所产生的谐波和负序电流均会对电力系统及电气设备造成严重危害.例如,谐波会使发电机、电动机产生附加功率损耗和发热,使并联电容补偿装置过负荷甚至损坏,影响测量仪表的精度等.特别是,谐波与负序的共同影响会使继电保护、自动装置误动,危及电力系统的安全稳定运行. 为了从根本上抑制电气化铁路牵引负荷谐波带来的危害,削弱谐波对牵引供电系统主元件、保护测控装置和其他用户电子设备的影响,有必要对电气化铁路牵引负荷产生的谐波进行研究.本论文电气化铁路牵引负荷的谐波源模型研究是基于经典的电路、电力电子理论,运用计算机模拟技术获取电力机车各种工况下运行时谐波特性参数.首先利用MATLAB平台的Simulink工具箱对SS-8型电力机车机车主电路及其辅助电路,牵引变电站主变压器等分模块建模,构建了牵引负荷仿真平台.根据电力机车在牵引工况和制动工况时整流调压电路的换向过程和导通情况,分析了机车在不同负载、不同坡度以及风阻等的运行环境的运行特性,采集牵引负荷在各种运行条件下的相关数据,然后分析不同结线型式牵引变压器,单臂有负荷以及两供电臂均有负荷的不同情况下牵引负荷注入电力系统三相谐波电流的特点,并对其不对称度进行分析,在此基础上提出了电气化铁路牵引负荷的一种新型简化谐波源模型该模型用谐波电流源描述牵引负荷的谐波特性,各次谐波电流的实部和虚部被表达为基波正序电压、电流有效值及其相角差的函数.最后从相关系数、模型方程显著性、参数显著性以及模型自变量选择等相关分析原理论证了本文所提出的谐波电流源模型是真正描述了电气化铁路牵引负荷谐波特性的有效模型. 最后编制了含电气化铁路牵引负荷的不对称潮流计算程序.根据谐波电流和线路、发电机、变压器、负荷等元件的谐波模型形成的谐波导纳矩阵,通过求解线性方程得到各个节点的谐波电压值.从而可以定量描述牵引负荷的谐波影响. 针对牵引供电系统传统补偿系统治理效果欠佳且成本较高的问题,提出了一种适用于高速电气化铁路的低成本电能质量综合补偿方案.综合补偿方案由铁路功率调节器(Railway Power Controller,RPC)、晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor,TCR)和晶闸管投切电容器(Thyristor Switched Capacitor,TSC)构成.分析了综合补偿装置的工作原理,采用基于鉴相原理的瞬时电流检测法提取机车负载电流中的有功电流及无功电流分量.针对T