電氣化鐵路電能質(zhì)量問題及治理研究.pdf

1、目前，我國鐵路電氣化率已經(jīng)達到45％，電氣化鐵路的快速發(fā)展對推動社會進步和經(jīng)濟發(fā)展做出了重要作用。根據(jù)鐵道部中長期發(fā)展規(guī)劃，到2020年，中國鐵路總里程將達到12萬公里，其中電氣化鐵路里程將達到60％以上。電氣化鐵路是否發(fā)達已成為衡量一個國家現(xiàn)代化與否的重要標志。
　　 近幾年來，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，電力機車需要的功率越來越大，對電網(wǎng)的沖擊性也越來越嚴重。電力機車產(chǎn)生大量的諧波和負序電流注入牽引供

2、電系統(tǒng)，導(dǎo)致的牽引供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量下降。這一問題已引起世界各國的重視，各國針對本國電氣化鐵路的實際情況，并采取了多種治理措施。
　　 本文首先分析了SS9型電力機車的主電路和工作原理，并在此基礎(chǔ)上建立了SS9型電力機車MATLAB/Simulink仿真模型。仿真分析了SS9型電力機車運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)量測試評估的意義，對山海關(guān)牽引變電所的實際的電能質(zhì)量測試數(shù)據(jù)進行了詳細的電能質(zhì)量評估

3、，發(fā)現(xiàn)了該變電所存在的電能質(zhì)量問題，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、針對山海關(guān)牽引變電所的實際情況，采用單相TCR型SVC裝置治理方案并對其進行仿真研究，搭建了SS9型電力機車、單相TCR型SVC裝置和山海關(guān)牽引供電系統(tǒng)的動態(tài)仿真模型，驗證SVC裝置對電能質(zhì)量指標的改善率和是否能夠抑制無功倒送問題。基于仿真研究得出結(jié)論：在SVC裝置投入運行后，牽引變電所的電能質(zhì)量得到了較大改善，有效抑制了無功

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