電氣化鐵路牽引負荷電能質(zhì)量評估方法.pdf

1、C l a s s i f i e dI n d e x ：U 2 2 1U ．D ．C ：6 2 1 ．3D i s s e r t a t i o nf o r t h eM a s t e r D e g r e ei n E n g i n e e r i n gR e s e a r c h o n E l e c t r i cR a i l w a y P o w e r Q u a l i t yE v a l u a

2、t i o n M e t h o dC a n d i d a t e ：S u p e r v i s o r ：S c h o o l ：D a t eo f D e f e n c e ：D e g r e e ··C o n f e r r i n g ·- I n s t i t u t i o n ：Q i u Q i a nP r o f ．H u a n gW e iS c h o o l

3、 o f E l e c t r i c a l & E l e c t r o n i cE n g i n e e r i n gJ u n e ，2 0 1 4N o r t h C h i n a E l e c t r i c P o w e rU n i v e r s i t y華北電力大學碩士學位論文摘 要最近幾年，隨著國內(nèi)經(jīng)濟的不斷增強，對于鐵路運輸?shù)囊笤絹碓礁?。電氣化鐵路由于其具有的運輸能力大、能源消耗少、

4、環(huán)境污染小、運營成本低等突出優(yōu)點，在我國得到了迅速發(fā)展。然而由于電力機車牽引負荷會對電網(wǎng)注入諧波負序電流，對電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響日益突出。所以對電氣化鐵路牽引負荷的特點進行研究和分析以及對電氣化鐵路的電能質(zhì)量問題進行仿真和評估具有十分重要的現(xiàn)實意義和應用價值。但電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量受多個因素的影響，電力系統(tǒng)受到各種電能質(zhì)量指標同時組合作用構成電能質(zhì)量的綜合等級，電力系統(tǒng)整體的電能質(zhì)量不能僅單純的依靠某一項電能質(zhì)量指標的結果來判定，所以研

5、究如何準確有效的對電能質(zhì)量進行綜合評估也是一項有很強實際意義的課題。本文以電氣化鐵路的牽引供電系統(tǒng)為對象，研究并分析電氣化鐵路牽引負荷的特點，并以此為基礎展開，討論了電氣化鐵路幾項重要電能質(zhì)量指標參數(shù)的測量理論和算法，最后以單項指標評估的為基礎，進行了電能質(zhì)量綜合評估，評估中用到了綜合集成賦權的方法。鐵路牽引供電系統(tǒng)電氣化后有其組成和負荷特點，本文對其進行了了介紹和分析。從電力機車的電氣特性、鐵路線路條件和運輸組織方案等因素方面分析了牽

6、引負荷的特點，驗證了電氣化鐵路牽引負荷所具有的不對稱、非線性、波動性及功率大等特點。最后將電氣化鐵路的特性集中到了諧波、三相不平衡、電壓偏差、頻率偏差及電壓波動與閃變幾個關鍵單項指標上。本文接著基于短時傅里葉變換，討論并研究了電氣化鐵路電能質(zhì)量的幾項關鍵指標的檢測算法，并設計仿真實驗驗證了算法的可行性和有效性。在窗函數(shù)的選擇問題上，本文比較了幾種常見窗函數(shù)應用在電力信號上的仿真結果，最后選擇采用矩形自卷積窗，且選擇的時間窗寬度自動與信號