電氣化鐵路電能質(zhì)量問(wèn)題及治理研究.pdf

1、目前，我國(guó)鐵路電氣化率已經(jīng)達(dá)到45％，電氣化鐵路的快速發(fā)展對(duì)推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要作用。根據(jù)鐵道部中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，到2020年，中國(guó)鐵路總里程將達(dá)到12萬(wàn)公里，其中電氣化鐵路里程將達(dá)到60％以上。電氣化鐵路是否發(fā)達(dá)已成為衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化與否的重要標(biāo)志。
　　 近幾年來(lái)，電氣化鐵路在世界范圍內(nèi)得到了迅速的發(fā)展。但與此同時(shí)，電力機(jī)車(chē)需要的功率越來(lái)越大，對(duì)電網(wǎng)的沖擊性也越來(lái)越嚴(yán)重。電力機(jī)車(chē)產(chǎn)生大量的諧波和負(fù)序電流注入牽引供

2、電系統(tǒng)，導(dǎo)致的牽引供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量下降。這一問(wèn)題已引起世界各國(guó)的重視，各國(guó)針對(duì)本國(guó)電氣化鐵路的實(shí)際情況，并采取了多種治理措施。
　　 本文首先分析了SS9型電力機(jī)車(chē)的主電路和工作原理，并在此基礎(chǔ)上建立了SS9型電力機(jī)車(chē)MATLAB/Simulink仿真模型。仿真分析了SS9型電力機(jī)車(chē)運(yùn)行在在不同工況下產(chǎn)生的諧波電流含量和畸變率。接著介紹了電能質(zhì)量測(cè)試評(píng)估的意義，對(duì)山海關(guān)牽引變電所的實(shí)際的電能質(zhì)量測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的電能質(zhì)量評(píng)估

3、，發(fā)現(xiàn)了該變電所存在的電能質(zhì)量問(wèn)題，并明確了電能質(zhì)量治理的目的。
　　 本文闡述了SVC裝置的工作原理、針對(duì)山海關(guān)牽引變電所的實(shí)際情況，采用單相TCR型SVC裝置治理方案并對(duì)其進(jìn)行仿真研究，搭建了SS9型電力機(jī)車(chē)、單相TCR型SVC裝置和山海關(guān)牽引供電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真模型，驗(yàn)證SVC裝置對(duì)電能質(zhì)量指標(biāo)的改善率和是否能夠抑制無(wú)功倒送問(wèn)題。基于仿真研究得出結(jié)論：在SVC裝置投入運(yùn)行后，牽引變電所的電能質(zhì)量得到了較大改善，有效抑制了無(wú)功

4、倒送問(wèn)題，并且TCR型SVC裝置響應(yīng)速度快，能夠滿足電力機(jī)車(chē)時(shí)變的運(yùn)行狀態(tài)所需無(wú)功，平均功率因數(shù)不低于0.98。由仿真研究證明采用TCR型SVC裝置作為對(duì)電氣化鐵路的治理方案是切實(shí)可行的。
　　 基于SVC裝置動(dòng)態(tài)仿真模型對(duì)電能質(zhì)量改善的有效性，并根據(jù)牽引變電所系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)，仿真計(jì)算出SVC裝置對(duì)牽引變電所電能質(zhì)量問(wèn)題的改善效果：SVC裝置除了能夠有效抑制諧波、降低母線電壓總畸變率外，還可以動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無(wú)功功率，使得牽引變電所的功