变电站频分谐振故障技术分析

变电站频分谐振故障技术分析

一、变电所由于分频谐振引起误动作的技术分析(论文文献综述)

刘钧天[1](2021)在《基于APF与SVG的矿井供电系统的谐波抑制与无功补偿研究》文中认为在社会不断发展的过程中,工业生产水平不断的提高,电能质量受到更多的影响并不断降低,其中,最大的影响来自谐波污染以及无功功率损耗。在电力行业日渐发展的今天,谐波污染的严重与无功的不足都与其有着不可分割的联系。越来越多的电力电子装置以及日渐更新的电器产品,目前已经成为供电系统中所占比例最大的谐波源了。与此同时,有的电力电子元器件由于具有功率因数低的缺陷,消耗了大量的无功功率,降低了电能质量。在对无功补偿与谐波治理方面,无功补偿的装置在提高功率因数的同时也会产生额外的谐波,从而增加谐波污染,造成无功功率损耗,功率因数因此降低,导致电能质量下降。本课题以九台营城煤矿矿井供电系统作为案例,分析了其谐波和无功的产生原因,结合国内外对谐波抑制与无功补偿的研究成果,针对有源滤波器APF和静止无功发生器SVG的基本原理和工作特性进行分析,对比了直接控制和间接控制两种控制方法,最终采用直接控制法应用于SVG的补偿系统中。为了能够有效地补偿系统中的无功和谐波,对系统谐波电流和无功电流进行快速而精确的检测。然后对整个供电系统APF和SVG共同作用下的系统硬件和软件给出设计方案,以TMS320F2407芯片作为主控芯片,设计出了硬件部分和软件部分模块。对APF与SVG装置综合投入测试的仿真测试和数据进行分析,通过仿真结果表明本课题设计方案在无功补偿与谐波抑制方面能够起到较好成效,并且能够保障供电系统更加稳定的运行,有效提升了矿井供电系统的功率因数,使其能够达到国家标准,此外也同时提升了其供电系统的电能质量,在一定程度上减少了电能损耗。综合当前国内外对于有源滤波器APF和静止无功发生器SVG的研究现状,通常单一的采用有源滤波器APF来解决谐波问题,或者单一的应用静止无功发生器SVG来解决无功补偿方面的问题。而笔者在本课题研究中,对二者的抑制和补偿作用进行联合,提供同时解决谐波和无功补偿问题的方案,使两种装置能够形成“取长补短”的效果,实现更加优质的电能输出。

李林蔚[2](2020)在《基于变换器串并联的交直交牵引变电所拓扑结构与控制技术研究》文中研究指明牵引负荷的单相性、非线性和冲击性,导致电气化铁路存在无功、谐波和负序等电能质量问题。这些电能质量问题将会影响电网的正常运行,降低其供电质量。此外,分相区的存在使得列车不能连续取流,造成牵引力的损失,降低了列车的运行速度,从而影响铁路的运量。这些问题在交流电气化铁路诞生之初就存在,但在其快速发展的当今社会,电能质量和电分相问题日益突出。传统方案的治理效果并不理想,且无法取消电分相。基于有源补偿器的同相供电系统虽然能够解决电能质量问题,但理论上只能取消变电所出口处的电分相,无法实现牵引网全线贯通。随着电力电子技术的发展,交直交牵引变电所为电能质量以及电分相问题提供了解决思路,且展示出良好的前景。交直交牵引变电所可以对电能质量问题进行综合解决,且支持贯通式同相供电,彻底取消分相区,有效调度负荷潮流。国内外研究人员针对交直交牵引变电所,在拓扑和控制方面作出了大量研究,其中以德国和日本最具代表性。但其所做研究均是基于各自国家电气化铁路的特点进行的探索,并不适合我国国情。结合我国电气化铁路的实际情况,本文提出了一种基于变换器串并联的交直交牵引变电所方案,来解决电气化铁路的电能质量和电分相问题,在拓扑结构、控制策略、并网运行等方面进行了研究和探索,并对方案的可行性和正确性进行了仿真和实验验证。首先,结合我国电气化铁路的特点及现有解决方案的缺陷,提出了一种基于变换器串并联的交直交牵引变电所主电路拓扑。对牵引变电所拓扑进行了详细论述,介绍了各部分的结构与功能,并对功率模块性能进行了分析。该拓扑在电气化铁路中应用具有诸多优势。三相对称的特性适合解决负序问题;输出侧的串并联结构使得该方案可使用低电压小电流应力的开关器件应用于高电压、大电流场合,节省了成本;模块化的设计使得系统具有冗余和容错能力,便于维护和管理。控制系统简单,便于工程应用。对主电路进行了设计,并将所提方案与现有方案在成本、经济效益、整体性能、器件数量,控制系统复杂度等方面进行了对比,突出了其优越性。其次,提出了交直交牵引变电所的控制方案,解决了该交直交系统在电气化铁路中应用的特殊性问题。结合牵引负荷特性及系统控制目标,设计了整体控制方案。研究了输入侧参数最优化设计整定问题,提出了基于牵引负荷特性的输入侧控制策略。对于直流环节的二次脉动,分析了传统数字滤波器在牵引供电场合中应用中存在的缺陷,设计了适用于电气化铁路的直流环节数字滤波器。针对输出侧串并联结构,考虑牵引负荷的非线性和冲击性,确定了级联逆变器的输出电压控制策略和并联结构环流抑制方法。仿真结果表明,该方案可以很好地解决电气化铁路的电能质量问题,且具有良好的输出性能。第三,提出了交直交牵引变电所的并网控制策略。考虑牵引网阻抗的特殊性,对传统下垂控制模型进行了改进。结合主电路结构,提出了基于牵引网阻抗特性的变电所并网运行策略。仿真结果表明,可实现交直交牵引变电所和牵引负荷的“即插即用”,并网过程无冲击,动态性能良好,并可自动分配负荷潮流。此外,牵引网电压水平可得到提升,且变电所内输出侧均流效果较好。最后,基于所提方案研制了实验样机。制作了主电路结构与控制系统,并基于样机进行了实验验证。实验结果验证了所提方案的可行性和正确性。

王静[3](2020)在《肥田煤矿供电系统继电保护方案设计与研究》文中提出矿井供电系统的稳定运行是矿井安全生产的重要前提,其中继电保护对煤矿供电系统的安全运行起着至关重要的作用。由于肥田煤矿供电系统因短路造成的越级跳闸现象屡屡发生,严重影响供电系统的安全稳定,严重危及井下作业人员的生命安全。针对肥田煤矿因短路故障造成供电系统大面积停电事故的问题,结合肥田煤矿供电系统存在的配电级数多、供电线路短、井下环境恶劣等特点,设计了一种以S3C2440AL型芯片为基础硬件的光纤差动保护装置,以此来完善供电系统防越级跳闸保护装置,避免短路造成越级跳闸,提高供电系统安全可靠。本文针对肥田煤矿供电系统存在继电保护选择性差、越级跳闸频发的问题,重点对供电系统继电保护进行了研究,同时对现有应对该问题的继电保护方案进行了研究分析,对光纤电流差动保护、电流数据采样同步、光纤通讯系统等理论进行了阐述和分析,基于上述理论技术的研究和问题分析,将整个供电系统作为防越级跳闸保护系统研究对象,通过分析多种光纤通信模式,设计适用于肥田煤矿供电系统的专用型光纤通道,并对采样时刻调整法受通道改变影响较大的问题予以改进。最后,基于ARM9系列芯片和嵌入式μ C/OS-Ⅱ操作系统对防越级跳闸光纤纵差保护装置进行了软硬件设计,硬件部分包括最小系统和功能模块的设计,软件部分包括保护主程序、数据采集程序、通信程序、故障处理程序以及人机交互程序。本文完成了矿井防越级跳闸保护装置的软硬件设计,完成了可靠的矿用型光纤通信方案设计,同时针对传统的时间同步方案与采样算法开展针对性的优化工作。功能测试结果表明,本文所设计的矿井防越级保护系统能够有效的完成保护动作,在矿井供电系统有着一定的借鉴意义。

白群[4](2020)在《电气化铁路谐波补偿装置的仿真与设计》文中研究说明在电气化铁路发展进程中,高速化、重载化成为铁路在新时代下的运行常态。随着路网规模的扩大和高速动车组列车大量投入使用,机车负荷运行状态和运行环境的改变使得负荷电流质量变差,造成谐波污染、电压波动、功率因数降低等电能质量问题,影响牵引供电系统健康运行,因此必须对上述电能质量问题采取治理或补偿手段。本文采用级联H桥式拓扑的有源滤波器(CHB-APF)作为谐波补偿方案,并对方案中所涉及关键技术进行研究。为从根本上了解牵引供电系统的谐波来源及其电气特性,首先对牵引供电系统及其典型交直型、交直交型电力机车进行仿真模型搭建,分析牵引工况下两种典型列车的谐波特性,指出了牵引网电能质量治理的迫切性。随后对CHB结构的调制策略和谐波检测方法进行选择,采用适合于多电平变流器的单极倍频载波移相SPWM的调制方法,并提出了一种新的基于多函数变步长LMS自适应滤波算法,有效改善了传统自适应检测算法稳态精度与响应速度矛盾的问题。本文对CHB-APF的有源补偿方案进行介绍,交代了并网工作原理、主电路器件参数设计过程。为使CHB-APF达到最佳工作效果,对控制系统的电压电流控制策略展开分析。为保障直流侧电容电压稳定,分别采用了上层平稳电压控制和下层均衡电压控制对各子模块电压进行调节,保证了直流侧电压稳定性。电流综合控制方面,在目前较为先进的无差拍控制基础上叠加重复控制,采用复合控制的手段对谐波电流进行预测,实现对谐波电流的快速、精确跟踪。最后借助Matlab/Simulink平台搭建含有补偿装置的电气化铁路车网联合系统,探究列车在牵引工况下不同位置、不同数量运行的谐波分布特性。并对所设计的CHB-APF相关技术及控制策略进行参数调试和仿真验证,证明整体策略的先进性。随后将补偿装置并网运行,查看补偿装置的补偿效果,验证所提出补偿结构的对电气化铁路谐波治理的实用性。

王芳[5](2020)在《川藏铁路双边供电可行性研究》文中研究指明我国电气化铁路采用单相工频单边供电方式,为减小牵引供电系统对电网的负序影响,变电所采用换相连接,在牵引变电所出口处和分区所设置电分相。列车过分相时需要断电运行,列车的运行速度降低,且目前的自动过分相技术并不成熟,时常发生安全事故。电分相极大地限制了电气化铁路的发展。本文介绍了双边供电系统的结构,对双边供电下的电流分布和阻抗进行计算,并讨论了不同外部电源连接方式下的均衡电流问题,提出解决均衡电流的方法并解决该方法引起的牵引变电所电压损失增大的问题。双边供电对电力系统和牵引供电系统都提出了一些要求。计算了双边直接供电方式下的负序电流,指出同相供电技术可有效治理负序。分析了高压进线侧和牵引供电系统发生故障时对原保护装置的影响,提出在变压器高压进线侧增加低电压启动的功率方向保护,在馈线设置纵联保护的方案。计算分析了双边供电下对牵引变电所的影响,提出对既有线路的分区所的改造方案。川藏铁路的海拔差异大、长大坡道数量多,为避免在长大坡道设置电分相影响列车的安全运行,提出全并联双边直接供电运行方式。根据川藏铁路的运营规划,对比单边与双边供电下的牵引网电压损失及电流分布,得到双边供电可提高牵引网电压、延长供电臂距离,提高导线的载流能力的优势。结合川藏铁路长大坡道的特点分析了全并联双边供电下对再生能量的利用。得出全并联双边直接供电方式在川藏铁路实行的可行性。

张书翰[6](2020)在《淮南潘二煤矿110kV变电站智能化改造设计》文中进行了进一步梳理面对新一轮能源革命的到来,国内外对新型电网技术展开了研究,并相继提出了智能电网的概念。变电站是电网实现控制和能源转换的关键,它的智能化水平决定了智能电网技术的高度和今后发展。煤矿是我国六大高危行业之一,供电系统的可靠性又是决定煤矿安全生产的重要因素。本文是针对淮南潘二煤矿中央区110k V变电站智能化改造工程进行的设计。首先介绍了智能化变电站的概念以及其发展经历的三个阶段,并与常规自动化变电站进行对比,体现了智能化变电站的技术优势。其次对智能变电站设计过程中涉及的智能化技术和设备进行了介绍和分析。最后结合潘二煤矿用电需求和周边电力系统现状,经过技术经济分析确定了改造方案,并根据改造方案完成了变电站的主接线、一次设备选型、二次网络设计及设备配置方案,同时进行了短路电流和部分继电保护整定计算。本文是在分析智能变电站网络架构及智能化技术的基础上,提出了淮南潘二煤矿中央区110k V变电站智能化改造的设计方案并付诸实施。目前该项目已投入使用,变电站运行状况良好。

长孙佳庆[7](2019)在《煤矿井下电力监控系统研究》文中研究表明近年来我国煤炭行业发展迅速,井下机电设备随之不断进行升级改造,对煤矿供电系统要求也更为严格。由于煤矿井下环境复杂,设备受环境及操作人员技术水平影响,容易发生漏电、短路等故障,进而引起“越级跳闸”等问题。因此,研究煤矿井下电力监控系统对提高生产效率与减少人员伤亡有研究价值和现实意义。本文通过研究煤矿电力监控保护技术,有针对性的对煤矿电力监控系统进行设计,解决了煤矿供电系统越级跳闸问题。在分析煤矿电力监控系统国内外研究现状的基础上,对煤矿供电网络的特点进行重点剖析。根据煤矿供电系统自身层级多,设备环境复杂等特点,对井下出现的各类越级跳闸原因进行分析,并重点研究了防越级跳闸保护技术。对分布式区域保护技术、分站集中控制保护技术、通信级联闭锁保护技术、光纤纵差保护技术等进行了分析和比较,根据文家坡煤矿电力监控系统的特点,将光纤纵差保护技术作为解决方法。本文根据实际需求对煤矿电力监控系统进行设计,确定主站硬件和软件设计的具体任务与流程。并且以DSP和ARM S3C2510为核心设计了煤矿电力监控系统分站,以STM32F207为核心对防越级跳闸闭锁保护控制器进行设计;软件部分对主程序、中断程序、通信接口程序等进行设计,并且在防越级跳闸方法的基础上设计了防越级跳闸闭锁保护控制器的软件部分。以文家坡煤矿电力监控系统为例,分析了供电系统的技术现状,对煤矿井下电力监控系统进行了测试与运行。经验证,该系统运行稳定且安全性高。本文通过对文家坡煤矿电力监控系统以及防越级跳闸保护技术的研究,可以有效地保护煤矿供电网络的安全,对越级跳闸提出行之有效的避免方法,一定程度上解决了煤矿井下设备出项故障后造成大面积影响情况的发生。

韩乐佳[8](2019)在《电气化铁路不断电过分相电磁暂态研究》文中研究说明我国电气化铁路采用交流单相工频换相供电方式,为避免相间短路,线路上每隔一段距离都设置一个电气隔离装置,即电分相。目前,常见的自动过分相方式均存在一定的过电压、铁磁谐振和励磁涌流的暂态问题,危害电气化铁路的安全运行。此外,自动过分相的断电时间长会导致列车速度明显降落,影响运输效率,因此亟需研究一种安全、可靠且断电时间较短的自动过分相技术。首先,梳理了自动过分相的常见方案及其技术特点,从技术发展的角度确定重点研究两种改进的自动过分相方案:采用电子开关代替真空断路器的地面开关过分相方案和基于两电平变流器的柔性过分相方案。这两种方案都具有断电时间短、能有效地抑制暂态过电压等优点,且随着电力电子技术的快速发展,此类方案也具有更广阔的应用前景。然后,分析了牵引供电系统的拓扑结构和过分相方式,总结了已投入运行的三种自动过分相方式和正在研究阶段的各新型过分相方式的技术特点。深入调研了在过分相过程中常见的暂态问题,结合实测数据分析了过电压现象的发生概率和危害程度,并从理论角度对过分相的电磁暂态过程进行了解析与研究。最后,基于Matlab/Simulink仿真平台搭建了列车过分相的仿真模型,并通过计算选取了牵引供电系统和列车主电路模型的参数。针对电子开关过分相方案,提出了用一组反并联IGBT代替真空断路器的地面开关过分相方式,通过对比仿真与实测数据验证了所建模型的准确性。计算了该方案的最小断电时间并给出了在该时间下的仿真结果,分析了开关合闸角度与过电压水平之间的关系。针对暂态过电压现象,提出了并联阻容保护装置的抑制措施,并仿真验证了其在不同合闸角度与不同运行工况下的有效性。针对柔性过分相方案,选取了两电平变流器作为柔性装置的主电路结构,搭建了该方案下仿真模型并给出了变流器的控制策略。研究表明,电子开关过分相方案能够削弱操作过电压问题,且能够缩短列车的断电时间。并联阻容保护装置的抑制方案能够有效抑制不同合闸角度与不同运行工况下的暂态过电压。柔性过分相方案能够良好的实现列车不断电过分相过程,且在此过程中几乎没有暂态现象出现。

祁瑒娟[9](2019)在《货运铁路牵引供电系统谐波分布特征与抑制策略研究》文中认为在电气化货运铁路中,以SS4G为代表的交-直型电力机车和HXD3为代表的交-直-交型电力机车现处于混合应用状态,且这种状态仍将维持较长时间。电力机车的安全运行需要牵引供电系统提供高质量的电能,而其自身非线性特点又是产生谐波的主要原因,且车载滤波支路不具备消除所有谐波成分的能力。因此,通过理论分析(主电路分析、数学建模、控制策略研究)和数字仿真验证(Matlab/simulink建模与仿真)相结合的方法,开展牵引供电系统谐波分布特征分析和滤波抑制策略研究具有重要的现实意义。论文以SS4G型和HXD3型电力机车为工程背景,以负荷电流为主要研究对象开展相关研究与分析工作,并提出25 kV直挂型有源滤波抑制方法。(1)根据SS4G型机车相控整流电路的工作特性和晶闸管触发角的工程计算方法,建立SS4G型机车的主电路物理模型,并通过仿真结果得到其谐波的分布特征;(2)根据HXD3型机车PWM整流器、电机驱动器和牵引电动机的工作原理与数学模型,建立HXD3机车主电路仿真物理模型,并通过仿真结果分析其谐波的分布特征;(3)设计25 kV直挂型有源滤波系统及其控制策略来消除谐波电流,保留基波电流,并对其抑制谐波能力进行仿真验证。最后,结合货运铁路实际运输状况,搭建同一牵引变电所两车并存下的牵引供电系统模型、机车电传系统模型和高压有源滤波系统模型,并进行联合仿真。仿真实验表明,本设计采用的25 kV直挂型有源滤波抑制方法不仅能够有效地补偿谐波电流,而且具有原理清晰、响应快速和可操作性强的优点。

江坷滕[10](2019)在《高速铁路车网系统电气振荡机理分析与抑制》文中指出近年来,我国高速铁路牵引供电网耦合系统(下文简称:车网系统)时常出现低频振荡现象,即牵引供电网电压、电流与网侧整流器直流电压出现同步振荡,严重影响车网系统的稳定运行和铁路系统的运输秩序。为了分析与抑制低频振荡现象,本文以CRH5型动车组为例,以车网系统为研究对象,以提高车网系统稳定性为研究目标,采用多输入多输出级联系统阻抗分析法,开展了车网系统低频振荡机理与抑制的研究。首先,研究了车网系统的结构和原理,搭建了车网耦合系统模型,为稳定性分析奠定了理论基础。针对牵引网,根据变压器和线路阻抗,建立了牵引供电系统等效阻抗模型;针对动车组,结合dq坐标系下电压电流双闭环解耦控制方法,对网侧单相脉冲整流器进行小信号建模,获得了CRH5型车的等效阻抗模型;并基于MATLAB/Simulink搭建了车网系统时域仿真模型,验证了系统建模方法的正确性。其次,为了分析低频振荡机理,提出了一种改进型基于禁区的稳定性判据。结合时域仿真对比分析了车网系统稳定性,验证了所提判据有更高的准确性;研究了系统电气参数和整流器控制参数对系统稳定性的影响,揭示了低频振荡机理,为低频振荡的抑制奠定了理论基础;并通过车网系统联合仿真和硬件在环测试,进一步验证了所提判据有更小的保守性。然后,为了研究低频振荡的抑制,设计了三种控制器。针对网侧整流器的非线性特点,结合传统PI控制器和非线性函数,设计了一种非线性PI(Nonlinear PI,NPI)控制器,实现了控制参数的自适应调节;为了避免系统启动时由大误差带来的过流问题,引入跟踪微分器,构成了自适应自抗扰误差(Auto Disturbance Rejection Error,ADRE)PI控制器作为电压外环控制器,但结构复杂;为了简化系统控制结构,分别针对电压外环和电流内环设计了线性自抗扰控制器(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC),并通过Nyquist判据对控制器参数进行了整定。最后,为了分析上述控制器的动静态性能,分别对其进行了负载和电压突变的仿真测试。仿真结果表明:三种控制器均能实现系统的稳定控制,但NPI调节时间长,ADRE抗干扰性较差,LADRC在抗干扰性和动态响应上综合性能最优。此外,分别搭建了采用上述三种控制器的车网系统时域仿真模型,对上述控制器的静态性能进行了对比分析。仿真结果表明:上述三种控制器都能显着提高车网系统稳定性,验证了所设计方案对车网系统低频振荡抑制的有效性。

二、变电所由于分频谐振引起误动作的技术分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、变电所由于分频谐振引起误动作的技术分析(论文提纲范文)

(1)基于APF与SVG的矿井供电系统的谐波抑制与无功补偿研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 谐波抑制的研究现状
        1.2.2 无功补偿的研究现状
        1.2.3 综合补偿的研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 创新点
第2章 SVG无功补偿与APF谐波检测基本原理
    2.1 SVG的基本工作原理
        2.1.1 SVG的构成
        2.1.2 SVG的工作原理
        2.1.3 SVG的工作特性
        2.1.4 SVG的控制策略
    2.2 APF的基本原理
        2.2.1 APF的构成
        2.2.2 APF的分类
        2.2.3 APF的谐波检测技术
        2.2.4 基于瞬时无功功率理论的谐波检测法
    2.3 APF与SVG联合运行
        2.3.1 联合运行系统结构
        2.3.2 联合运行系统仿真分析
    2.4 本章小结
第3章 基于APF与SVG的矿井供电系统设计
    3.1 九台营城矿井供电现状
        3.1.1 井田概况
        3.1.2 供电现状
    3.2 矿井供电系统中的谐波和无功问题
        3.2.1 谐波与无功的产生
        3.2.2 谐波与无功的危害
    3.3 矿井供电系统谐波及无功方案选择
        3.3.1 供电系统无功补偿方案选择
        3.3.2 无功补偿容量的确定
        3.3.3 供电系统谐波抑制的方案选择
    3.4 供电系统软硬件设计
        3.4.1 硬件设计
        3.4.2 软件设计
    3.5 本章小结
第4章 基于APF与SVG的供电系统仿真及运行
    4.1 仿真测试结果
    4.2 投入运行测试
        4.2.1 供电情况
        4.2.2 负荷情况
        4.2.3 测试方法
        4.2.4 测试结果
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间研究成果

(2)基于变换器串并联的交直交牵引变电所拓扑结构与控制技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 牵引供电系统突出问题
        1.2.1 牵引负荷无功问题
        1.2.2 牵引负荷谐波问题
        1.2.3 牵引负荷负序问题
        1.2.4 电分相问题
    1.3 牵引供电系统突出问题治理方案国内外研究现状
        1.3.2 相序轮换策略
        1.3.3 使用平衡变压器
        1.3.4 无源和有源补偿方案
        1.3.5 三相-单相对称变换
        1.3.6 治理方案对比
    1.4 本文主要研究内容
2 交直交牵引变电所结构
    2.1 交直交牵引变电所主电路拓扑结构
        2.1.1 高压大功率变换器
        2.1.2 交直交牵引变电所主电路结构
    2.2 交直交牵引变电所主电路设计
        2.2.1 系统级
        2.2.2 整流输入
        2.2.3 直流环节
        2.2.4 逆变输出
    2.3 与现有方案的优势对比分析
        2.3.1 与传统牵引供电系统的对比
        2.3.2 与RPC以及基于有源补偿装置的同相供电系统的对比
        2.3.3 与基于MMC的牵引环流站方案对比
    2.4 本章小结
3 交直交牵引变电所控制策略
    3.1 总体控制方案设计
    3.2 交直交牵引变电所输入侧控制
        3.2.1 交直交系统输入侧整体控制策略
        3.2.2 单相PWM整流器工作原理和数学模型
        3.2.3 单相PWM整流器控制策略
    3.3 交直交牵引变电所输出侧控制
        3.3.1 输出侧整体控制策略
        3.3.2 级联逆变器输出电压控制
        3.3.3 并联逆变器环流抑制
        3.3.4 调制策略
    3.4 仿真结果与分析
        3.4.1 单相整流器仿真
        3.4.2 电网侧电能质量仿真
        3.4.3 输出侧串并联结构仿真
        3.4.4 负载电流前馈环节仿真
    3.5 本章小结
4 并网运行控制策略
    4.1 逆变器控制技术
    4.2 并网运行特性
    4.3 并网运行控制策略
    4.4 并网运行仿真结果与分析
        4.4.1 并网运行场景
        4.4.2 空载工况下牵引变电所输出电压与电流
        4.4.3 负载工况下牵引变电所输出电压与电流
    4.5 本章小结
5 实验样机研制
    5.1 实验样机主电路
        5.1.1 实验样机整体结构
        5.1.2 功率模块结构
    5.2 控制系统硬件结构及软件流程
        5.2.1 控制系统硬件结构
        5.2.2 控制系统软件流程
    5.3 样机实验结果分析
        5.3.1 功率模块实验结果分析
        5.3.2 样机整机性能调试结果分析
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(3)肥田煤矿供电系统继电保护方案设计与研究(论文提纲范文)

摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
    1.3 课题的主要研究内容及章节安排
2 肥田煤矿供电系统现状分析
    2.1 煤矿供电系统概况
    2.2 煤矿10kV系统继电保护简介
    2.3 煤矿10kV供电系统继电保护存在的问题及原因分析
    2.4 防越级跳闸保护技术分析
        2.4.1 基于电气闭锁原理的防越级跳闸保护技术
        2.4.2 基于分站集中控制方式的防越级跳闸技术
        2.4.3 基于GOOSE通信机制的防越级跳闸技术
        2.4.4 基于数字变电站技术的防越级跳闸技术
        2.4.5 基于纵联差动保护原理的防越级跳闸技术
    2.5 本章小结
3 数字式光纤电流纵联差动保护技术
    3.1 光纤纵联差动保护原理简述
    3.2 瞬时采样值电流差动保护
    3.3 故障分量电流差动保护原理
        3.3.1 故障分量电流保护判据
        3.3.2 故障分量提取
    3.4 光纤纵差保护的通信模式
    3.5 通信协议
    3.6 通信时钟的同步方式
    3.7 电流数据采样同步方式
        3.7.1 采样数据修正法
        3.7.2 采样时刻调整法
        3.7.3 时钟校正法
        3.7.4 采样序号调整法
        3.7.5 GPS同步法
        3.7.6 所用的数据同步方法
    3.8 电流纵差保护存在的问题及措施
    3.9 本章小结
4 煤矿防越级跳闸保护系统设计
    4.1 保护装置硬件总体设计
        4.1.1 最小系统设计
        4.1.2 数据采集模块
        4.1.3 通信模块
        4.1.4 开入开出模块
        4.1.5 人机交互界面
    4.2 保护装置的软件设计
        4.2.1 软件开发环境与结构
        4.2.2 保护主程序设计
        4.2.3 数据采集程序设计
        4.2.4 通信程序设计
        4.2.5 故障处理程序设计
        4.2.6 人机交互程序设计
    4.3 本章小结
5 防越级跳闸保护系统测试
    5.1 测试系统组成
    5.2 测试记录和结果分析
        5.2.1 传统继电保护模式下的测试记录
        5.2.2 防越级跳闸系统的测试记录
        5.2.3 检验结果分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

(4)电气化铁路谐波补偿装置的仿真与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的背景及研究意义
    1.2 国内外谐波治理手段发展概况
        1.2.1 改善牵引供电系统
        1.2.2 改善电力机车或加装车载补偿装置
        1.2.3 加装牵引网侧补偿装置
    1.3 多电平APF拓扑及其相关技术研究现状
        1.3.1 现有多电平拓扑结构
        1.3.2 现有PWM调制技术
        1.3.3 现有谐波电流检测技术
        1.3.4 现有直流侧电压控制技术
        1.3.5 现有电流控制技术
    1.4 本文主要工作
第二章 电气化铁路车网匹配系统建模与特性分析
    2.1 电气化铁路供电系统的构成
        2.1.1 牵引供电方式
        2.1.2 牵引变压器
        2.1.3 电力机车
    2.2 牵引供电系统仿真模型
        2.2.1 牵引变电所模型
        2.2.2 牵引网模型
        2.2.3 电力机车模型
    2.3 两种典型列车仿真分析
    本章小结
第三章 CHB-APF的调制策略与谐波电流检测
    3.1 CPS-SPWM技术分析
        3.1.1 单极倍频SPWM理论
        3.1.2 单极倍频CPS-SPWM理论
    3.2 单极倍频CPS-SPWM实验验证
        3.2.1 单个H桥模块工作机理
        3.2.2 拓展到N个H桥模块工作机理
    3.3 基于自适应原理的谐波检测
        3.3.1 基于ANCT的谐波电流检测模型
        3.3.2 传统自适应谐波检测算法
        3.3.3 现有变步长自适应谐波检测算法
        3.3.4 多函数变步长自适应谐波检测算法
    本章小结
第四章 CHB-APF基本原理及控制方法
    4.1 CHB-APF的基本原理
        4.1.1 并联型CHB-APF的工作原理
        4.1.2 CHB-APF主电路参数设计
    4.2 直流侧分层电压控制
        4.2.1 上层平稳电压控制
        4.2.2 下层均衡电压控制
    4.3 无差拍电流控制设计
        4.3.1 无差拍控制数学模型
        4.3.2 现有预测算法
        4.3.3 基于复合控制的无差拍预测算法
    本章小结
第五章 车网联合系统及CHB-APF仿真分析
    5.1 系统仿真参数设定与计算
        5.1.1 牵引供电系统参数设定
        5.1.2 补偿系统参数设定
    5.2 牵引供电系统谐波仿真分析
        5.2.1 两种典型机车挂网运行
        5.2.2 不同机车位置条件下谐波特性
        5.2.3 不同负荷数量条件下谐波特性
    5.3 CHB-APF仿真实验
        5.3.1 多函数变步长自适应谐波检测仿真实验
        5.3.2 直流侧电压分层控制仿真实验
        5.3.3 基于复合无差拍控制的电流仿真实验
    5.4 搭载补偿装置的电气化铁路车网系统联合仿真
    本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(5)川藏铁路双边供电可行性研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要工作
2 双边供电结构分析
    2.1 双边供电与单边供电
    2.2 全并联带回流线直供双边供电系统
        2.2.1 双边供电系统的电流分布
        2.2.2 双边供电系统的阻抗分析
    2.3 均衡电流分析
        2.3.1 均衡电流的计算
        2.3.2 均衡电流的抑制
    2.4 牵引变电所电压损失控制技术
        2.4.1 调整负荷功率因数
        2.4.2 无功补偿装置
    2.5 本章小结
3 双边供电对电网要求及影响
    3.1 双边供电对高压进线的要求
    3.2 双边供电下的负序电流分析
        3.2.1 负序电流的计算
        3.2.2 负序电流的影响
        3.2.3 负序治理
    3.3 双边供电引起的高压环流分析
        3.3.1 空载长输电线的容升效应
        3.3.2 容升效应导致的高压环流
        3.3.3 并联电抗器的补偿原理
    3.4 双边供电对高压进线保护的影响
        3.4.1 电网故障
        3.4.2 牵引网故障
    3.5 本章小结
4 双边供电对牵引供电系统的影响
    4.1 对保护测控系统的影响
        4.1.1 传统牵引供电系统的保护
        4.1.2 双边供电下的保护配置
    4.2 对牵引变电所的影响
        4.2.1 对变电所间距的影响
        4.2.2 对变压器容量的影响
    4.3 分区所改造
    4.4 本章小结
5 川藏铁路双边供电性能分析
    5.1 川藏铁路线路概况
    5.2 双边供电对牵引网电压的提升
        5.2.1 单边供电网压
        5.2.2 双边供电网压
        5.2.3 对比分析
    5.3 双边供电对电流分布的影响
        5.3.1 单边供电电流分布
        5.3.2 双边供电电流分布
        5.3.3 对比分析
    5.4 双边供电经济性分析
        5.4.1 对再生能量的利用
        5.4.2 经济性对比分析
    5.5 本章小结
6 结论
参考文献
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(6)淮南潘二煤矿110kV变电站智能化改造设计(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 智能电网概念的提出及发展
    1.2 智能变电站的概念
    1.3 煤矿供电智能化的需求
    1.4 本文的主要研究内容
第二章 智能变电站的网络架构
    2.1 智能变电站与常规自动化变电站的对比
    2.2 智能变电站的发展阶段
    2.3 遵循IEC61850标准的三层结构
    2.4 智能变电站的网络架构
    2.5 本章小结
第三章 智能化设备及技术
    3.1 智能化设备
    3.2 电子式互感器
    3.3 在线监测/IED技术
    3.4 时钟同步技术
    3.5 本章小结
第四章 潘二煤矿110kV变电站智能化改造一次设计
    4.1 电力系统现状
    4.2 潘二煤矿变电站改造的必要性
    4.3 变电所改造方案
    4.4 电气一次部分及短路电流计算
    4.5 绝缘配合及过电压保护
    4.6 防雷与接地
    4.7 本章小结
第五章 潘二煤矿110kV变电站智能化改造二次设计
    5.1 潘二煤矿智能变电站二次设计原则
    5.2 网络架构及监控设备配置
    5.3 交直流一体化电源系统
    5.4 全站时间同步系统
    5.5 智能辅助控制系统
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(7)煤矿井下电力监控系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题的背景及研究意义
    1.2 课题的国内外研究现状及发展趋势
    1.3 课题研究的主要内容
2 煤矿井下供电系统分析
    2.1 煤矿供电系统组成
    2.2 煤矿供电网络特点
    2.3 煤矿供电系统问题分析
        2.3.1 煤矿供电系统短路问题
        2.3.2 煤矿供电系统漏电问题
    2.4 煤矿供电系统越级跳闸问题
        2.4.1 煤矿供电短路越级跳闸问题
        2.4.2 煤矿供电漏电越级跳闸问题
    2.5 煤矿供电系统存在问题
    2.6 本章小结
3 煤矿供电网络保护技术
    3.1 煤矿供电网络分布式区域保护
        3.1.1 分布式区域保护原理
        3.1.2 分布式区域保护性能
    3.2 煤矿供电网络防越级跳闸保护技术分析
        3.2.1 分站集中控制防越级跳闸技术
        3.2.2 基于通信级联闭锁的防越级跳闸保护技术
        3.2.3 保护器网络监测技术
        3.2.4 光纤纵差保护技术
    3.3 光纤纵差保护技术
        3.3.1 光纤电流纵差保护
        3.3.2 瞬时电流采样值差动保护
        3.3.3 故障分量电流差动保护
    3.4 井下零时限电流保护的防越级跳闸
    3.5 地面零时限电流保护的防越级跳闸
    3.6 系统主要技术特点
    3.7 本章小结
4 煤矿电力监控系统的设计
    4.1 煤矿电力监控系统架构
    4.2 煤矿电力监控系统主站设计
        4.2.1 煤矿电力监控系统主站硬件设计
        4.2.2 煤矿电力监控系统主站软件设计
    4.3 煤矿电力监控系统分站设计
        4.3.1 煤矿电力监控系统分站硬件设计
        4.3.2 煤矿电力监控系统分站软件设计
    4.4 本章小结
5 煤矿电力监控系统测试与运行
    5.1 文家坡煤矿供电系统技术现状分析
        5.1.1 文家坡煤矿供电系统概述
        5.1.2 文家坡煤矿供电系统技术问题分析
    5.2 电力监控系统试验测试
        5.2.1 实验系统构成
        5.2.2 防越级跳闸保护实验系统
        5.2.3 实验结果
    5.3 文家坡煤矿电力监控系统运行
        5.3.1 变电所运行监控
        5.3.2 历史数据记录
        5.3.3 历史数据查询
        5.3.4 故障录波分析
    5.4 本章小结
6 结论
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(8)电气化铁路不断电过分相电磁暂态研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要工作
2 电气化铁路过分相技术
    2.1 牵引供电概述
        2.1.1 牵引供电系统
        2.1.2 电分相
    2.2 电分相实现方式
        2.2.1 器件式电分相
        2.2.2 锚段关节式电分相
    2.3 过分相方式
        2.3.1 传统过分相方式
        2.3.2 新型过分相方式
    2.4 本章小结
3 电气化铁路过分相暂态现象分析
    3.1 常见过分相暂态问题
        3.1.1 暂态过电压
        3.1.2 铁磁谐振
        3.1.3 励磁涌流
        3.1.4 暂态问题的发生概率
    3.2 过分相暂态过电压分析方法
        3.2.1 过分相暂态过程
        3.2.2 过分相暂态过程分析
    3.3 本章小结
4 列车过分相电磁暂态建模
    4.1 牵引供电系统参数设计
        4.1.1 牵引变压器参数
        4.1.2 牵引网参数
    4.2 列车主电路模型
        4.2.1 车顶高压电路模型
        4.2.2 电压互感器模型
        4.2.3 机车主变压器模型
        4.2.4 牵引变流器模型
    4.3 基于MATLAB/SIMULINK的过分相仿真建模
        4.3.1 列车在过分相过程中的位置表示
        4.3.2 仿真模型设计
    4.4 本章小结
5 电子开关过分相方案研究
    5.1 电子开关分相装置建模
    5.2 电子开关过分相暂态仿真
        5.2.1 列车主电路模型验证
        5.2.2 仿真与实测数据对比分析
        5.2.3 电子开关模型验证
        5.2.4 电子开关过分相方案的仿真
        5.2.5 不同合闸角度下的过电压水平
    5.3 再生制动工况仿真
        5.3.1 制动工况的仿真模型
        5.3.2 再生制动工况下的仿真结果
    5.4 暂态过电压抑制方案
        5.4.1 阻容保护装置原理及参数选择
        5.4.2 阻容保护装置有效性验证
    5.5 本章小结
6 柔性过分相方案研究
    6.1 柔性过分相方案
        6.1.1 技术分析
        6.1.2 拓扑结构选择
    6.2 两电平式柔性过分相装置建模
    6.3 仿真结果及分析
    6.4 本章小结
7 结论
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(9)货运铁路牵引供电系统谐波分布特征与抑制策略研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 论文的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状及存在的问题
    1.3 本论文的课题来源及创新点
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 技术创新点
    1.4 论文的主要内容及章节安排
第二章 SS_(4G)型电力机车建模与谐波特性分析
    2.1 SS_(4G)型电力机车的工作原理
    2.2 晶闸管的触发角α的计算方法
    2.3 SS_(4G)型电力机车的主电路建模与仿真分析
        2.3.1 主电路建模
        2.3.2 仿真分析
    2.4 本章小结
第三章 HX_D3 型电力机车建模与谐波特性分析
    3.1 HXD3 电力机车的工作原理
    3.2 HXD3 电力机车的数学模型及控制策略
        3.2.1 单相PWM整流器的数学模型及控制策略
        3.2.2 牵引三相异步电机的控制策略
    3.3 HXD3 电力机车的主电路建模与仿真分析
        3.3.1 主电路建模
        3.3.2 仿真分析
    3.4 本章小结
第四章 高压直挂型有源滤波系统的设计与控制策略
    4.1 有源滤波系统方案
    4.2 单相全桥级联型有源滤波系统工作原理分析
    4.3 单相全桥级联型有源滤波系统的主电路设计
        4.3.1 功率单元数计算
        4.3.2 补偿容量设计
        4.3.3 直流侧储能电容设计
        4.3.4 交流侧电感设计
    4.4 单相全桥级联型有源滤波系统的控制策略
        4.4.1 输出电流控制策略
        4.4.2 级联模块电容电压控制策略
    4.5 仿真分析
    4.6 本章小结
第五章 典型运行工况下的联合硬件在环仿真
    5.1 硬件在环联合仿真模型
    5.2 仿真结果与分析
        5.2.1 同一牵引变电站下的两台SS_(4G)同时运行
        5.2.2 同一牵引变电站下的两台HXD3 同时运行
        5.2.3 同一牵引变电所下的一台SS_(4G)和一台HXD3 同时运行
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果

(10)高速铁路车网系统电气振荡机理分析与抑制(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 低频振荡分类及产生机理
        1.2.2 车网系统稳定性分析方法
        1.2.3 低频振荡的抑制
    1.3 论文主要研究工作
第2章 高速铁路车网系统建模分析
    2.1 牵引供电系统等效阻抗建模
        2.1.1 区域电网等效阻抗
        2.1.2 牵引变压器的等效阻抗
        2.1.3 牵引供电网线路阻抗
        2.1.4 牵引供电系统等效阻抗模型计算
    2.2 动车组等效阻抗建模
        2.2.1 CRH5主电路模型
        2.2.2 高速列车dq模型搭建
        2.2.3 dq解耦控制算法建模
    2.3 车网耦合系统等效阻抗建模
    2.4 仿真验证
    2.5 本章小结
第3章 高速铁路车网系统稳定性分析
    3.1 现有稳定性判据原理分析
        3.1.1 Middlebrook稳定性判据及相关禁区设计
        3.1.2 盖尔圆定理及相关延伸应用
        3.1.3 其他稳定性判据
    3.2 一种基于禁区的改进型稳定性判据
    3.3 基于改进型稳定性判据的车网系统稳定性分析
        3.3.1 车网系统稳定性分析
        3.3.2 IFRC与NFRBC的对比分析
        3.3.3 系统参数的影响
    3.4 硬件在环实验平台验证
    3.5 本章小结
第4章 车网系统低频振荡抑制方法理论分析
    4.1 非线性PI控制器设计
    4.2 自适应自抗扰误差比例积分控制器设计
    4.3 自抗扰控制器的结构与算法
        4.3.1 扩张状态观测器
        4.3.2 非线性状态误差反馈控制器
    4.4 线性自抗扰控制器结构与算法
        4.4.1 三阶线性扩张状态观测器
        4.4.2 PD控制器
    4.5 本章小结
第5章 高速铁路车网系统低频振荡的抑制
    5.1 高速列车牵引整流器LADRC设计
        5.1.1 电压外环LADRC控制
        5.1.2 电流内环LADRC控制
    5.2 基于线性自抗扰的整流器控制系统稳定性分析
        5.2.1 基于线性自抗扰控制器的电流内环的稳定性分析
        5.2.2 基于线性自抗扰控制器的电压外环的稳定性分析
    5.3 基于不同控制下系统动态性能仿真分析
        5.3.1 负载突变下的的系统性能分析
        5.3.2 直流电压突变时的系统性能分析
    5.4 车网系统低频振荡抑制效果
        5.4.1 基于NPI控制的低频振荡抑制分析
        5.4.2 基于ADRE-PI控制的低频振荡抑制分析
        5.4.3 基于LADRC控制的低频振荡抑制分析
    5.5 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

四、变电所由于分频谐振引起误动作的技术分析(论文参考文献)

  • [1]基于APF与SVG的矿井供电系统的谐波抑制与无功补偿研究[D]. 刘钧天. 长春工业大学, 2021(08)
  • [2]基于变换器串并联的交直交牵引变电所拓扑结构与控制技术研究[D]. 李林蔚. 北京交通大学, 2020(03)
  • [3]肥田煤矿供电系统继电保护方案设计与研究[D]. 王静. 西安科技大学, 2020(01)
  • [4]电气化铁路谐波补偿装置的仿真与设计[D]. 白群. 大连交通大学, 2020(05)
  • [5]川藏铁路双边供电可行性研究[D]. 王芳. 北京交通大学, 2020(03)
  • [6]淮南潘二煤矿110kV变电站智能化改造设计[D]. 张书翰. 合肥工业大学, 2020(02)
  • [7]煤矿井下电力监控系统研究[D]. 长孙佳庆. 西安科技大学, 2019(01)
  • [8]电气化铁路不断电过分相电磁暂态研究[D]. 韩乐佳. 北京交通大学, 2019(01)
  • [9]货运铁路牵引供电系统谐波分布特征与抑制策略研究[D]. 祁瑒娟. 石家庄铁道大学, 2019(03)
  • [10]高速铁路车网系统电气振荡机理分析与抑制[D]. 江坷滕. 西南交通大学, 2019(03)

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变电站频分谐振故障技术分析
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