城市牵引系统复杂谐波分析卢炀

(整期优先)网络出版时间:2018-05-15
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城市牵引系统复杂谐波分析卢炀

卢炀

(南昌市建设工程质量监督站江西南昌330038)

摘要:本文提出一种基于FFT和状态空间法的牵引系统复杂谐波分析方法,先通过FFT得到整数次谐波信号参数,接着利用状态空间法估计出剩下谐波参数。在此基础上又提出了两种降维技术以提高算法的实用性。最后通过仿真试验表明,本文所提方法对于牵引系统复杂谐波分析的有效性、高精度,高分辨和很好的鲁棒性能,是一种很实用的算法。

关键词:牵引供电系统;整数次谐波;间谐波;FFT;状态空间法

0.引言

目前,城市轨道交通采用直流方式运行,PWM变频电机通过接触网获取电能,以此驱动列车运转,接触网上的高压交流电,通过变压器降压和整流器转换成直流电,再经过逆变器转换成可调压调频的交流电,输入三相牵引电动机,通过传动系统带动车轮运行。分析研究牵引供电系统的谐波以获取各个分量的幅值、相位以及频率等特征参数,进而采取降低谐波影响的措施,具有重要的现实意义。

1地铁牵引系统谐波源

牵引动力系统可以分为AC或DC两类。在交流牵引系统中,电力以其产生的形式传递给负荷,控制的目的是在负荷侧对直流电进行转换。目前地铁牵引机车通常为交-直整流电力机车,其网侧整流器一般采用二极管或晶闸管相控整流器,将使得铁路供电系统的波形畸变,影响了系统的整体性能。这种失真波形是由非线性负载注入到系统中的谐波电流产生的。另一方面由于各列车沿主线路的动力需求会不断变化,且存在各种非理想情况,导致还存在大量的间谐波,所引入的谐波畸变将是动态和时变的。

2状态空间法

4结束语

本文提出了一种基于FFT和状态空间法的牵引系统复杂谐波分析方法,先通过FFT得到整数次谐波信号参数,接着利用状态空间法估计出剩下谐波参数。在此基础上又提出了两种降维技术以提高算法的实用性。最后通过仿真试验表明,本文所提方法对于牵引系统复杂谐波分析的有效性、高精度,高分辨和很好的鲁棒性能,是一种很实用的算法,在此基础上可以对每一个谐波分量进行处理,从而减小谐波污染,提高牵引系统的运行效率和可靠性。

参考文献:

[1]潘永刚、桂勤昌、田英杰.轨道交通接入后对上海电网谐波的影响研究[J].四川电力技术,2006,29(b12):15-18.

[2]袁登科、朱小娟、周俊龙.地铁车辆电气牵引系统直流侧电流谐波分析[J].同济大学学报(自然科学版),2012,40(1):122-126.

[3]李宏强、王晓茹、徐家俊.车网耦合的牵引供电系统谐波仿真分析[J].电力系统保护与控制,2014(20):116-122.

作者简介:

卢炀(1984-07-29),男,江西省赣州人,硕士研究生,工程师,主要从事桥梁与隧道工程以及牵引系统。