论文摘要
随着我国电气化铁路的飞速发展,电力机车负载已经成为电网的主要谐波源之一,受到越来越多的关注。为了更方便治理电气化铁路谐波,有必要开展机车的谐波特性的研究。本文介绍了我国现有的交-直机车和交-直-交机车的主要车型,研究了交-直电力机车与交-直-交电力机车网侧电流的谐波特性。选择了SS4型机车作为交-直机车的代表车型,详细分析了其主电路的工作原理和控制原理,建立了主电路工作过程的数学模型。选择了CRH2型机车作为交-直-交电力机车的代表车型,对CRH2型交-直-交电力机车的主电路结构和工作原理作了详细的介绍,重点研究了三电平四象限变流器的主电路工作原理和控制策略。总结了交-直电力机车和交-直-交电力机车负荷电流的谐波特点,介绍了牵引负荷电流谐波的叠加理论。本文采用Matlab/simulink软件建立了SS4型交-直电力机车和CRH2型交-直-交电力机车的仿真模型,对机车的不同工况进行了仿真,通过对仿真结果的分析得出了两种机车的谐波特性。还建立了一台交-直机车与一台交-直-交机车混跑时的仿真模型,对交-直机车稳定运行而交-直-交机车处于不同工况进行了仿真,分析了馈线总电流的谐波的特点和变化规律。本文还把文献中CRH2型电力机车实测的谐波电流的频谱分析与相同牵引工况下仿真谐波电流的频谱分析相对比,结果很接近,说明建立的仿真模型准确度较高。
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