电力机车和电弧炉共同作用对电能质量的影响研究

• 作 者: 史建省
• 机 构: 山东科技大学
• 出 处: 山东科技大学
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 电气化铁路 电能质量 电力机车 电弧炉 冲击性负荷

近年来，高速铁路和客运专线进入了飞速发展的阶段，不断提高的列车车速也对电力机车供电系统提出了更严格的要求。高速铁路和客运专线的机车普遍采用交流传动形式，这类机车因具有单相性、非线性以及随机波动性等特点，故会引起公共连接点三相电压不平衡、谐波超标、电压波动等电能质量问题。随着国家对节能减排政策的持续推进，越来越多的大容量、高功率电弧炉被投入使用，这些电弧炉运行时易产生大量谐波、引起三相不平衡以及电压偏差、电压波动和闪变等严重的电能质量问题。为满足国家标准对电能质量的规定，研究这两类具有非线性、冲击性特点的负荷共同作用引起的电能质量问题，并进一步提出相应的治理方案，对于促进电气化铁路与钢铁行业的和谐发展具有极其重要的现实意义。　　本文首先介绍了CRH1型动车组的基本概况及其接入方式并分析了该电力机车的电能质量特性;在充分研究动车组和电弧炉工作过程的基础上建立了相应的数学模型，并在PSCAD软件平台上搭建仿真模型;分别将动车组和电弧炉模型的仿真计算结果与实测值的比较，验证了仿真模型的准确性;最后，分析了CRH1型动车组和电弧炉共同作用对电能质量的影响，提出了治理措施。本文根据广东湛江某钢铁厂及其附近电气化铁路的实际情况，对该区域电网接入电弧炉、电力机车后的电能质量进行了仿真计算，研究了电弧炉、电力机车并网共同作用时对电网谐波、电压畸变、三相电压不平衡、电压波动等电能质量指标的影响。仿真结果表明，CRH1型动车组和电弧炉共同作用时，对谐波电流、三相不平衡度、电压波动和闪变等都有较大影响。