基于电容器投切法的牵引供电系统谐波阻抗测试分析.PDF

第 37 卷 第 11 期 电 力 自 动 化 设 备 Ｖｏｌ．37 Ｎｏ．11 ２０ 17 年 11 月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Nov. ２０ 17 基于电容器投切法的牵引供电系统谐波阻抗测试分析 张 权 胡海涛 陶海 东 何 正友 ， ， ， （西 南交通 大 学 电气工程 学院 ，四川 成都 610031） 摘 要 ： 针 对 牵引供 电 系统供 电拓 扑 结构 复杂 、 系统等效 阻抗难 以精 确计 算等特 点 ，提 出基 于 电容 器投切 法的 谐 波 阻抗 测试 方 法。 并联 电容 器开关 闭合 的过程 可 以等效 为一个谐 波源向 系统 注入谐 波 电流 ，基 于此建立 了 阻抗 测试 系统 用于处理拓 扑 结构特殊 的 牵 引供 电 系统 ，该 阻抗 测试 系统 由 27.5 kV／ 380 V 的 变压 器、电容 器、 开关和 负载 阻抗组成 。 考虑到现 场测量 中存在 背景谐 波 、噪 声等 干扰 ，利 用波动量 法和 小波分层 算 法对采 集 信 号进行 处理 。 基 于 Simulink 仿 真 平 台搭 建 牵 引供 电 系统 阻抗 测量模 型 ，仿 真及误 差分析 结果验证 了所提 方 法能有效地测量 牵引供 电 系统 的谐 波 阻抗 。 关键词 ： 牵引供 电 系统 ； 阻抗频 率特性 ； 电容 器投切 ； 阻抗 测量 ； 时域仿 真 中图分 类号 ： ； 文献标识码 ： ： TM 922.3 U 223 A DOI 10.16081／ j .issn.1006－6047.20 17.11.023 0 引言 供 电系统 的谐 波 阻抗 。 文献 ［9 鄄 10 ］对 牵 引供 电系统 进行建模 ，计算 系统 的谐 波 阻抗 ，以此 根据其 阻抗 频 自 年 铁 路 实 施 第 六 次 大 提 速 以来 ， 2007 HXD 率特性 曲线确定 系统谐振频率 。 系列 电力 机 车 和 CRH 系列 动 车组 （EMU ）逐 渐 投 入 上 述 研 究 主要 存 在 如 下 不 足 之 处 ：已有 研 究 中 运行 ，在京 哈线 、京 津 城 际铁 路 、哈大线 、合 武 客专 、 利 用 的变 电站并 联 电容 器 ，其 容 量 是 针 对 无 功 补偿 武广客专等 电气化铁路上 ，都发 生过谐 波谐 振 事 故 ， 参 数设 置 的 ，因此 可 能会 出现 电容 器 容 量 不 足 引发 这些 事 故 通 常造 成 接 触 网避 雷 器 炸毁 、机 车 高压 电 谐 波 电流注入过小 ，从 而导致 注入 的谐 波含量不全 、 气 设 备 损 坏 、变 电所 馈 线 跳 闸等 后 果 ，对 电气 化 铁 不 可控 制 ；牵 引供 电系统 由于其 供 电方 式 的多样 性 路正 常运输秩序造成很 大干扰 ［