王利民[1]2013年在《哈站牵引网谐波测量及抑制技术研究》文中提出随着我国经济的高速发展,铁路运输面临巨大的压力,为了提高铁路运输能力,大力发展高速铁路和开发铁路的运输潜能,在既有线铁路系统进行货运、客运及动车组混跑是目前铁路主要运行方式。伴随着客、货运列车从SS系列改型至HXD系列和CRH5系列,这样就出现了SS4、SS9、HXD3B、HXD3C、CRH5等电力机车共线混跑的状况,相对原来只有SS4型、SS9型电力机车运行的电气化线路出现了新的问题,如负序、谐波和无功补偿等问题。近年来,在东北地区发生了多起低次谐波谐振或高次谐波传输放大引起电力机车牵引变压器二次绕组限压电阻或变电所无功补偿兼滤波电容烧损的事故,随着交-直-交型电力机车的继续增加将造成接触网下高次谐波含有率增高和谐波传输放大特性更加劣化的状况。本文针对上述问题,选择以SS4型与HXD3B型电力机车为主的混跑牵引供电车网系统开展研究。首先分析研究了SS4型、HXD3B型电力机车和直供式牵引供电系统的工作原理以及功率因数、谐波电压电流分布规律和大小情况；其次,针对SS4型和HXD3B型电力机车建立数学模型,利用Matlab/simulink软件进行仿真分析,通过仿真得出的谐波分布情况与原理分析基本一致；再次,在实际工作中进行了现场的实地测量,主要是采用UP-2210在线式电能质量监测仪和PQ Secure电能质量监测评估软件对哈尔滨供电段王岗变电牵引所进行电能质量的测量与分析,实际测量结果证明了理论分析和仿真实验结果的正确性；最后,针对此类混跑现状提出了具体的谐波抑制措施和无功补偿的改善措施,并在实际系统中进行了运用,运用结果表明这些措施可以有效解决谐波和无功问题。
焦文根[2]2004年在《牵引变电所电能质量监测的研究》文中研究说明电气化铁道牵引负荷的自然功率因数低,谐波含量大,牵引负荷的功率和电流随机波动性很大。作为一个特殊的大宗工业用户和大功率的谐波源,电气化铁道面临着无功补偿和谐波治理的严峻问题,也是电力系统电能质量的一个重大的污染源。有必要对牵引变电所的多项电能指标进行监测。本论文分析了国内外的电能质量标准,提出了变电所电能质量监测中应注意的几个重要指标。 本论文在分析电气化铁路牵引负荷特点的基础上,设计了一套硬件以DSP技术为基础,上层软件以lab windows为基础的电气化铁路牵引变电所的电能质量监测系统。结合DSP芯片的特点分析了仪器的硬件电路及其对电压、电流、有功功率、无功功率、频率、谐波、电压闪变等各项电能质量监测功能的实现原理。
周春晓[3]2007年在《两相型SVG在电铁电能质量治理中的应用研究》文中研究表明铁路是我国重要的运输方式之一，电力机车和内燃机车是我国现在使用的两种铁路牵引装置。随着我国国民经济和社会的不断高速发展，铁路的运输已经成为日益紧张的资源。铁路电气化可以提高铁路运输能力、改进铁路运营，同时也有利于实现资源的合理分配、降低运营成本、保护生态环境等。因此，和其它牵引方式相比，铁路电气化在铁路运输中显示出无可比拟的优越性。到2005年底，我国共建成开通43条电气化铁路，总里程达到20132公里，成为继俄罗斯、德国之后，第叁个电气化铁路总里程超过两万公里的国家。铁路电气化的飞速发展在拓展运输能力、促进经济发展的同时，也带来了严重的电能质量问题，对电网和电网其他用户，以及电铁本身都产生了不良影响。本文研究的两相型SVG(Static Var Generator，静止无功发生器)电铁电能质量综合治理装置是针对我国某牵引变电站的运行方式而设计的，该牵引变电站从220kV变电所引入两回110kV电源，最小短路容量为450MVA，经阻抗匹配平衡变压器后分两个供电臂向电力机车供电。本课题设计的通过直流电容耦合的两相型SVG是针对该牵引变电站的电气特点提出的，可以有效减少牵引供电系统对电力系统的不良影响、保证电力机车的电压不低于正常工作的电压水平，从而提高系统和机车运行的可靠性和改善牵引供电系统电能质量。本文简要论述了电能质量的概念与我国电铁电能质量的现状，介绍了当前基于电力电子技术的柔性交流输电系统(Flexible AC Transmission System，FACTS)的部分装置。阐述了牵引供电系统的原理及其负荷特性，对我国当前普遍采用的谐波和无功电流的检测方法进行了介绍。分析了阻抗匹配平衡型变压器的技术特征和电气量的变换。介绍了SVG原理，在此基础上提出了适用于我国的、基于阻抗匹配平衡变压器的高速电气化铁路牵引供电系统的电能质量综合治理的两相型SVG方案，并研究了该SVG的补偿机理与算法。该方案和传统仅作为无功补偿的SVG相比，共用直流型SVG由于能进行有功功率的交换，抑制叁相不平衡的能力进一步加强，充分发挥了SVG可以利用电压源型变流器(Voltage Source Converter，VSC)进行有功无功双向调节的优越性。以山西某牵引变电站实测数据为仿真负荷，通过PSCAD／EMTDC实现了软件仿真，并就仿真结果进行了电能质量综合指标的考核。仿真结果表明：本文提出的两相型SVG用于牵引供电系统电能质量综合治理方案、补偿电流检测方法和SVG控制方法是正确可行的。对于叁相系统而言，通过平衡补偿能够使存在大量谐波、无功和负序的单相不对称负载变为叁相对称纯阻性负载。
解广[4]2014年在《牵引供电在线监测系统算法及实现研究》文中提出随着电气化铁路的迅猛发展，各种电器设备、特别是大功率电力电子装置在电气化铁路中使用越来越广泛，其在电网中产生大量谐波，并使电网中无功增加、引发供电事故。另外，越来越多的供电参数引起了人们的重视，导致牵引所电能报表复杂多变，工作人员工作量也随之增多。因此，根据我国电气化铁路的自身特点，研制具有较强分析和报表功能且符合牵引供电要求的多功能在线监测分析装置显得尤为重要。针对牵引供电系统中要求检测多达24路电压（电流）信号，谐波检测次数最高达到63次谐波的特点，并考虑到现有大多数电能质量检测设备只适用于叁相四线制系统，检测通道较少的现状，本文以中泰24路16位同步采集卡PCI8346B、电压电流互感器和工控机为硬件基础，采用LabVIEW为软件平台，设计了符合我国牵引供电系统电能质量要求的在线监测分析系统。本系统采用程序结构化、功能模块化的软件设计思路，有效的减少了工控机工作负荷。在对频率的测量中采用基于叁点法的改进型算法，取得了很好的测量效果；负序电流则是利用余弦定理和对称分量法求取，实验证明，该方法具有较高精度；在对谐波进行分析时采用离散傅立叶变换，该方法使用方便，理论和技术均比较成熟，能够满足63次谐波检测要求；在无功算法研究中，本文首先分别讨论了Budeanu频域无功理论、Fryze时域无功理论，总结其缺陷与不足。然后根据牵引网谐波含量高等复杂情况，将基于d，q，0的瞬时无功理论应用于无功功率测量，并推导出无功功率计算方法。系统还根据现场需求完成了能够定时自动生成日报表、月报表的报表子系统；根据实际需要，实现了对故障前10个周波，故障后时间可调的故障录波功能；电能质量测量参数、谐波参数的最值统计分析功能，可对分析统计结果生成报表文件。目前该装置在北京铁路局石家庄供电段的京广线上运行，系统功能正常，得到铁路工作人员的肯定。
苑春刚[5]2017年在《牵引变电所电能质量监测系统设计》文中指出针对电气化铁路牵引供电系统电能质量监测日益迫切的需求,本文介绍了一种牵引变电所电能质量监测系统的软硬件结构。以LabVIEW为核心平台,采用电压及电流互感器和传感器、数据采集卡及工控机等硬件设备,开发维护费用低,性价比高,扩展性强,能够实现多路同步信号采集。
汪自成[6]2019年在《电气化铁路电能质量监测系统架构方案研究》文中研究说明分析了电气化铁路电能质量监测的必要性,通过对电力系统和电铁电能质量监测系统现状对比分析,结合铁路的运营维护体制提出了适应于电气化铁路电能质量监测系统的架构方案。
魏俦元[7]2011年在《朔黄铁路万吨重载列车对牵引供电系统的影响研究》文中进行了进一步梳理随着朔黄线运输量的快速增长,朔黄线路的运输能力日趋紧张。现有的运行状况限制了线路输送能力的进一步提高,导致线路的运输能力无法适应运量快速增长的需要。而基于对实际情况的考虑,为了挖掘朔黄铁路的运输潜力,开行万吨重载列车势在必行。由于万吨重载列车的牵引功率高、牵引电流大,这些会对牵引供电系统的网压、功率因数等都造成影响,并给电网的运行质量带来危害,而且严重降低牵引供电系统的安全性。因此,需对万吨重载列车运行时对牵引供电系统的影响进行研究,分析可能造成的问题,并给出其解决方案。通过本课题的研究,可以明确万吨重载列车对牵引供电系统的影响,提前发现可能给运营安全带来的隐患,从而有针对性地研究解决措施,为万吨重载列车的开行提供有力的支持,因此具备有十分重要的工程意义。本论文针对以上问题开展了一定的研究工作。首先,通过分析测试中的与能耗相关的测试数据,发现了朔黄铁路万吨列车运行时不同供电区段的能耗特点,并解释了出现这些情况的原因。另外,还根据朔黄铁路的特点提出了一些减少能耗的措施。其次,通过分析测试中的与电压相关的测试数据,研究出了接触网电压以及牵引电流的关系。之后,给出了提高系统电压水平的一些可行建议。然后,通过分析测试中的与功率因数相关的测试数据,研究了功率因数的变化规律,并且给出了提高万吨机车运行时的功率因数的一些可行措施。最后,提出了朔黄铁路供电系统的扩能改造的具体方案。通过以上研究,得出了如下几个结论。首先,分析出机车的能耗除了与机车载重量有关以外,与机车运行区段的地形也有很大的关系；其次,解析得到了接触网电压随着牵引电流增大而减小的变化规律；最后,通过比较研究得到了机车的运行状态以及牵引电流变化对功率因数的影响。
何俊文, 蒋涛[8]2010年在《电铁电能质量综合分析管理软件的设计》文中进行了进一步梳理对电气化铁道电能质量的长期监测将产生海量数据。通过对这些海量数据进行综合分析管理,能够及早发现电铁电能质量的特殊规律及问题。针对电铁电能质量监测和评判的特殊性,介绍了电铁电能质量分析的算法和依据,设计了电能质量数据库的数据结构和统一的对外数据接口,构建了电能质量综合分析软件的总体框架,对实现电铁电能质量的综合分析管理有着实际意义。
廖芳宇[9]2009年在《电气化铁路电能质量信息管理系统设计》文中研究指明随着我国铁路运输事业的发展,电气化铁路作为一种新兴的铁路运输方式在短短的几十年间得到了迅速的发展。由于电力牵引速度快、牵引功率大、无污染等优点,在我国具有良好的发展前景。近几年我国新建的铁路,许多都采用电力牵引。很多老线也进行了电气化改造,如成昆线电气化改造工程。与此同时电气化铁路又存在功率因数低、谐波含量高、负序等问题,严重影响了公用电网的电能质量。随着社会的发展,电能质量越来越受到社会的重视,而电能是由供、用电双方共同保证质量的特殊产品,关系到双方的利益。因此,电能质量监测系统的网络化是一种必然的趋势。本论文通过研究虚拟仪器这种先进技术,设计基于虚拟仪器技术的电气化铁路电能质量信息管理系统,实现了通过现有网络对被监测变电所的状态和电能质量参数进行在线监测和远程监控,使电能质量的监测实现网络化。在变电所电能质量远程监控信息管理系统中,设计了七个面板,主界面实现登陆功能,登陆之后就会自动跳转到功能选择界面,它是各个功能模块的连接平台,可以迅速切换到我们想要到达的界面,5个功能模块分别是查看运行状况、远程监控、查看波形信号、数据波形处理、电能质量测量。通过不同界面,共同实现对整个系统的监控和信息管理。本论文采用了虚拟仪器图形化编程语言LabVIEW,通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机地融合为一体,从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起,比传统仪器有相对的优势,它精度高,可重复性强,使用灵活。而且在将来的系统升级上将给用户带来巨大的便利。
贺建闽, 黄治清, 高师湃, 余俊祥, 李西岐[10]2000年在《洛阳东牵引变电所电能质量初步评价》文中进行了进一步梳理电力机车运行对电网造成的污染一直是影响我国电气化铁道发展的因素之一 ,结合我国国情开展综合治理研究及工程实践已属当务之急 ,电气化铁道电能质量测试评价则是其中一项长期的基础工作。西南交大与洛阳供电段技术人员根据实测统计结果 ,对洛阳东牵引变电所电能质量进行初步评价。
参考文献：
[1]. 哈站牵引网谐波测量及抑制技术研究[D]. 王利民. 大连交通大学. 2013
[2]. 牵引变电所电能质量监测的研究[D]. 焦文根. 西南交通大学. 2004
[3]. 两相型SVG在电铁电能质量治理中的应用研究[D]. 周春晓. 太原理工大学. 2007
[4]. 牵引供电在线监测系统算法及实现研究[D]. 解广. 石家庄铁道大学. 2014
[5]. 牵引变电所电能质量监测系统设计[J]. 苑春刚. 科技创新导报. 2017
[6]. 电气化铁路电能质量监测系统架构方案研究[J]. 汪自成. 智能城市. 2019
[7]. 朔黄铁路万吨重载列车对牵引供电系统的影响研究[D]. 魏俦元. 西南交通大学. 2011
[8]. 电铁电能质量综合分析管理软件的设计[J]. 何俊文, 蒋涛. 电力学报. 2010
[9]. 电气化铁路电能质量信息管理系统设计[D]. 廖芳宇. 西南交通大学. 2009
[10]. 洛阳东牵引变电所电能质量初步评价[J]. 贺建闽, 黄治清, 高师湃, 余俊祥, 李西岐. 电气化铁道. 2000
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