多谐波源随机谐波电流叠加问题的研究

论文摘要

电力系统中谐波源具有随机性,有必要采用概率统计的方法对随机谐波矢量进行分析和估计。本文对现有多谐波源叠加的方法进行分析,总结了各类方法的优点与不足,在此基础上提出了一种处理电力系统中具有不同相角分布特点的随机谐波矢量叠加问题的新方法。将各谐波源(电压或电流)正交分解,利用高斯混合模型求取各分量和的概率密度函数,进而求取多个谐波源叠加后幅值的概率密度函数,并估计其95%概率大值。在PSCAD/EMTDC平台上建立了SS6B型电力车谐波电流的仿真模型,为文中所提算法提供可靠的谐波电流数据。该仿真模型省去了机车在不同运行时段要建立不同仿真模型的问题,可通过改变机车的级位和速度实现对机车的控制。对多台电力机车以及多电弧炉运行时所产生谐波实际情况,通过高斯混合模型法对谐波电流进行叠加计算,其结果与实测值一致,证明了所提方法的有效性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景和研究意义
• 1.2 国内外研究动态
• 1.3 本文完成的主要工作
• 第二章 多谐波源叠加问题分析研究
• 2.1 简单线性合成
• 2.1.1 第一种叠加法则
• 2.1.2 第二种叠加法则
• 2.1.3 前两种方法的综合
• 2.1.4 国标推荐方法
• 2.2 蒙特卡洛法
• 2.2.1 蒙特卡洛法基本模型
• 2.2.2 蒙特卡洛法的收敛性和误差估计
• 2.3 基于中心极限定理的概率分析法
• 2.4 基于拉盖尔多项式求和法
• 2.4.1 拉盖尔多项式数学模型
• m'>2.4.2 具有相同相角分布时确定参数C_m
• m'>2.4.3 具有不同相角分布时确定参数C_m
• 第三章 基于高斯混合模型的多谐波源叠加方法
• 3.1 谐波电流矢量求和的数学模型
• 3.2 高斯混合概率密度模型
• 3.3 EM迭代算法
• 3.4 多谐波源叠加方法迭代算法流程
• 第四章 电力机车仿真模型的建立
• 4.1 利用PSCAD/EMTDC建立电力机车的仿真模型
• 4.2 电力机车的PSCAD/EMTDC仿真模型
• 4.3 控制策略
• 4.4 结果分析
• 第五章 典型多谐波源叠加实例与误差分析
• 5.1 电铁牵引系统仿真分析
• 5.2 电气化铁道实测数据分析
• 5.2.1 谐波电流概率密度函数
• 5.2.2 误差分析
• 5.3 电弧炉实测数据分析
• 5.3.1 谐波电流叠加计算结果
• 5.3.2 误差分析
• 5.4 分析讨论
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 在学期间参加科研情况和发表的学术论文