【摘 要】
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随着铁路中长期规划的实施,电铁牵引供电系统对电网的影响越来越大。由于电力机车具有非线性和波动性,其运行时向电网注入大量谐波和负序,这将引起电网发生三相不对称,严重威胁公共电网的安全、稳定运行。因此,需采取有效补偿措施,以提高公共电网供电可靠性,同时保障牵引供电系统安全稳定运行。本文详细介绍了电铁牵引供电系统,其中包括牵引变压器、电力机车等重要组成部分,通过PSCAD仿真软件,搭建五种牵引变压器及三
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随着铁路中长期规划的实施,电铁牵引供电系统对电网的影响越来越大。由于电力机车具有非线性和波动性,其运行时向电网注入大量谐波和负序,这将引起电网发生三相不对称,严重威胁公共电网的安全、稳定运行。因此,需采取有效补偿措施,以提高公共电网供电可靠性,同时保障牵引供电系统安全稳定运行。本文详细介绍了电铁牵引供电系统,其中包括牵引变压器、电力机车等重要组成部分,通过PSCAD仿真软件,搭建五种牵引变压器及三种机车仿真模型。同时,给出五种牵引变压器电流不平衡度数学模型,并对其进行三维仿真建模,分析了不同牵引变压器对负序的抑制效果。随后,将三种型号机车分别加入供电臂对称分布的牵引供电系统,通过FFT模块检测电压、电流畸变情况,分析牵引供电系统对电网的影响。结合实际情况,从机车数量、型号、工况方面,进行多场景仿真分析,由大量仿真数据可得,在一些场景下,公共连接点处谐波和负序较为严重。为了解决电铁牵引供电系统产生的谐波和负序问题,本文将应用于柔性交流输电的静止同步补偿器(STATCOM)应用于电气化铁路中,通过对单一型号机车对称分布和多场景进行仿真分析,仿真结果验证静止同步补偿器(STATCOM)可以用于电铁牵引供电系统谐波抑制和负序补偿。为了比较补偿效果,本文对牵引供电系统传统补偿装置—静止无功补偿器(SVC)进行仿真建模,将SVC补偿效果与STATCOM补偿效果进行比较。仿真结果显示,STATCOM可以有效补偿谐波和负序,且效果更佳,本文为实际工程应用提供了有效参考依据。
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