电力电子与电力传动专业优秀论文电力电子与电力传动专业优秀论文 两相型两相型 SVGSVG 在电铁电能质量治在电铁电能质量治理中的应用研究理中的应用研究关键词：电气化铁路关键词：电气化铁路 电能质量电能质量 阻抗匹配平衡变压器阻抗匹配平衡变压器 静止无功发生器静止无功发生器 牵引变牵引变 电站电站摘要：铁路是我国重要的运输方式之一，电力机车和内燃机车是我国现在使用 的两种铁路牵引装置。随着我国国民经济和社会的不断高速发展，铁路的运输 已经成为日益紧张的资源。铁路电气化可以提高铁路运输能力、改进铁路运营， 同时也有利于实现资源的合理分配、降低运营成本、保护生态环境等。因此， 和其它牵引方式相比，铁路电气化在铁路运输中显示出无可比拟的优越性。到 2005 年底，我国共建成开通 43 条电气化铁路，总里程达到 20132 公里，成为 继俄罗斯、德国之后，第三个电气化铁路总里程超过两万公里的国家。铁路电 气化的飞速发展在拓展运输能力、促进经济发展的同时，也带来了严重的电能 质量问题，对电网和电网其他用户，以及电铁本身都产生了不良影响。 本文 研究的两相型 SVG(Static Var Generator，静止无功发生器)电铁电能质量综 合治理装置是针对我国某牵引变电站的运行方式而设计的，该牵引变电站从 220kV 变电所引入两回 110kV 电源，最小短路容量为 450MVA，经阻抗匹配平衡 变压器后分两个供电臂向电力机车供电。本课题设计的通过直流电容耦合的两 相型 SVG 是针对该牵引变电站的电气特点提出的，可以有效减少牵引供电系统 对电力系统的不良影响、保证电力机车的电压不低于正常工作的电压水平，从 而提高系统和机车运行的可靠性和改善牵引供电系统电能质量。 本文简要 论述了电能质量的概念与我国电铁电能质量的现状，介绍了当前基于电力电子 技术的柔性交流输电系统(Flexible AC TransmissionSystem，FACTS)的部分装 置。阐述了牵引供电系统的原理及其负荷特性，对我国当前普遍采用的谐波和 无功电流的检测方法进行了介绍。分析了阻抗匹配平衡型变压器的技术特征和 电气量的变换。介绍了 SVG 原理，在此基础上提出了适用于我国的、基于阻抗 匹配平衡变压器的高速电气化铁路牵引供电系统的电能质量综合治理的两相型 SVG 方案，并研究了该 SVG 的补偿机理与算法。该方案和传统仅作为无功补偿 的 SVG 相比，共用直流型 SVG 由于能进行有功功率的交换，抑制三相不平衡的 能力进一步加强，充分发挥了 SVG 可以利用电压源型变流器(Voltage Source Converter，VSC)进行有功无功双向调节的优越性。以山西某牵引变电站实测数 据为仿真负荷，通过 PSCAD/EMTDC 实现了软件仿真，并就仿真结果进行了电能 质量综合指标的考核。仿真结果表明：本文提出的两相型 SVG 用于牵引供电系 统电能质量综合治理方案、补偿电流检测方法和 SVG 控制方法是正确可行的。 对于三相系统而言，通过平衡补偿能够使存在大量谐波、无功和负序的单相不 对称负载变为三相对称纯阻性负载。正文内容正文内容铁路是我国重要的运输方式之一，电力机车和内燃机车是我国现在使用的 两种铁路牵引装置。随着我国国民经济和社会的不断高速发展，铁路的运输已 经成为日益紧张的资源。铁路电气化可以提高铁路运输能力、改进铁路运营， 同时也有利于实现资源的合理分配、降低运营成本、保护生态环境等。因此， 和其它牵引方式相比，铁路电气化在铁路运输中显示出无可比拟的优越性。到 2005 年底，我国共建成开通 43 条电气化铁路，总里程达到 20132 公里，成为 继俄罗斯、德国之后，第三个电气化铁路总里程超过两万公里的国家。铁路电 气化的飞速发展在拓展运输能力、促进经济发展的同时，也带来了严重的电能 质量问题，对电网和电网其他用户，以及电铁本身都产生了不良影响。 本文 研究的两相型 SVG(Static Var Generator，静止无功发生器)电铁电能质量综 合治理装置是针对我国某牵引变电站的运行方式而设计的，该牵引变电站从 220kV 变电所引入两回 110kV 电源，最小短路容量为 450MVA，经阻抗匹配平衡 变压器后分两个供电臂向电力机车供电。本课题设计的通过直流电容耦合的两 相型 SVG 是针对该牵引变电站的电气特点提出的，可以有效减少牵引供电系统 对电力系统的不良影响、保证电力机车的电压不低于正常工作的电压水平，从 而提高系统和机车运行的可靠性和改善牵引供电系统电能质量。 本文简要 论述了电能质量的概念与我国电铁电能质量的现状，介绍了当前基于电力电子 技术的柔性交流输电系统(Flexible AC TransmissionSystem，FACTS)的部分装 置。阐述了牵引供电系统的原理及其负荷特性，对我国当前普遍采用的谐波和 无功电流的检测方法进行了介绍。分析了阻抗匹配平衡型变压器的技术特征和 电气量的变换。介绍了 SVG 原理，在此基础上提出了适用于我国的、基于阻抗 匹配平衡变压器的高速电气化铁路牵引供电系统的电能质量综合治理的两相型 SVG 方案，并研究了该 SVG 的补偿机理与算法。该方案和传统仅作为无功补偿 的 SVG 相比，共用直流型 SVG 由于能进行有功功率的交换，抑制三相不平衡的 能力进一步加强，充分发挥了 SVG 可以利用电压源型变流器(Voltage Source Converter，VSC)进行有功无功双向调节的优越性。以山西某牵引变电站实测数 据为仿真负荷，通过 PSCAD/EMTDC 实现了软件仿真，并就仿真结果进行了电能 质量综合指标的考核。仿真结果表明：本文提出的两相型 SVG 用于牵引供电系 统电能质量综合治理方案、补偿电流检测方法和 SVG 控制方法是正确可行的。 对于三相系统而言，通过平衡补偿能够使存在大量谐波、无功和负序的单相不 对称负载变为三相对称纯阻性负载。 铁路是我国重要的运输方式之一，电力机车和内燃机车是我国现在使用的两种 铁路牵引装置。随着我国国民经济和社会的不断高速发展，铁路的运输已经成 为日益紧张的资源。铁路电气化可以提高铁路运输能力、改进铁路运营，同时 也有利于实现资源的合理分配、降低运营成本、保护生态环境等。因此，和其 它牵引方式相比，铁路电气化在铁路运输中显示出无可比拟的优越性。到 2005 年底，我国共建成开通 43 条电气化铁路，总里程达到 20132 公里，成为继俄罗 斯、德国之后，第三个电气化铁路总里程超过两万公里的国家。铁路电气化的 飞速发展在拓展运输能力、促进经济发展的同时，也带来了严重的电能质量问 题，对电网和电网其他用户，以及电铁本身都产生了不良影响。 本文研究的 两相型 SVG(Static Var Generator，静止无功发生器)电铁电能质量综合治理 装置是针对我国某牵引变电站的运行方式而设计的，该牵引变电站从 220kV 变电所引入两回 110kV 电源，最小短路容量为 450MVA，经阻抗匹配平衡变压器后 分两个供电臂向电力机车供电。本课题设计的通过直流电容耦合的两相型 SVG 是针对该牵引变电站的电气特点提出的，可以有效减少牵引供电系统对电力系 统的不良影响、保证电力机车的电压不低于正常工作的电压水平，从而提高系 统和机车运行的可靠性和改善牵引供电系统电能质量。 本文简要论述了电 能质量的概念与我国电铁电能质量的现状，介绍了当前基于电力电子技术的柔 性交流输电系统(Flexible AC TransmissionSystem，FACTS)的部分装置。阐述 了牵引供电系统的原理及其负荷特性，对我国当前普遍采用的谐波和无功电流 的检测方法进行了介绍。分析了阻抗匹配平衡型变压器的技术特征和电气量的 变换。介绍了 SVG 原理，在此基础上提出了适用于我国的、基于阻抗匹配平衡 变压器的高速电气化铁路牵引供电系统的电能质量综合治理的两相型 SVG 方案， 并研究了该 SVG 的补偿机理与算法。该方案和传统仅作为无功补偿的 SVG 相比， 共用直流型 SVG 由于能进行有功功率的交换，抑制三相不平衡的能力进一步加 强，充分发挥了 SVG 可以利用电压源型变流器(Voltage Source Converter，VSC)进行有功无功双向调节的优越性。以山西某牵引变电站实测数 据为仿真负荷，通过 PSCAD/EMTDC 实现了软件仿真，并就仿真结果进行了电能 质量综合指标的考核。仿真结果表明：本文提出的两相型 SVG 用于牵引供电系 统电能质量综合治理方案、补偿电流检测方法和 SVG 控制方法是正确可行的。 对于三相系统而言，通过平衡补偿能够使存在大量谐波、无功和负序的单相不 对称负载变为三相对称纯阻性负载。 铁路是我国重要的运输方式之一，电力机车和内燃机车是我国现在使用的两种 铁路牵引装置。随着我国国民经济和社会的不断高速发展，铁路的运输已经成 为日益紧张的资源。铁路电气化可以提高铁路运输能力、改进铁路运营，同时 也有利于实现资源的合理分配、降低运营成本、保护生态环境等。因此，和其 它牵引方式相比，铁路电气化在铁路运输中显示出无可比拟的优越性。到 2005 年底，我国共建成开通 43 条电气化铁路，总里程达到 20132 公里，成为继俄罗 斯、德国之后，第三个电气化铁路总里程超过两万公里的国家。铁路电气化的 飞速发展在拓展运输能力、促进经济发展的同时，也带来了严重的电能质量问 题，对电网和电网其他用户，以及电铁本身都产生了不良影响。 本文研究的 两相型 SVG(Static Var Generator，静止无功发生器)电铁电能质量综合治理 装置是针对我国某牵引变电站的运行方式而设计的，该牵引变电站从 220kV 变 电所引入两回 110kV 电源，最小短路容量为 450MVA，经阻抗匹配平衡变压器后 分两个供电臂向电力机车供电。本课题设计的通过直流电容耦合的两相型 SVG 是针对该牵引变电站的电气特点提出的，可以有效减少牵引供电系统对电力系 统的不良影响、保证电力机车的电压不低于正常工作的电压水平，从而提高系 统和机车运行的可靠性和改善牵引供电系统电能质量。 本文简要论述了电 能质量的概念与我国电铁电能质量的现状，介绍了当前基于电力电子技术的柔 性交流输电系统(Flexible AC TransmissionSystem，FACTS)的部分装置。阐述 了牵引供电系统的原理及其负荷特性，对我国当前普遍采用的谐波和无功电流 的检测方法进行了介绍。分析了阻抗匹配平衡型变压器的技术特征和电气量的 变换。介绍了 SVG 原理，在此基础上提出了适用于我国的、基于阻抗匹配平衡 变压器的高速电气化铁路牵引供电系统的电能质量综合治理的两相型 SVG 方案， 并研究了该 SVG 的补偿机理与算法。该方案和传统仅作为无功补偿的 SVG 相比， 共用直流型 SVG 由于能进行有功功率的交换，抑制三相不平衡的能力进一步加强，充分发挥了 SVG 可以利用电压源型变流器(Voltage Source Converter，VSC)进行有功无功双向调节的优越性。以山西某牵引变电站实测数 据为仿真负荷，通过 PSCAD/EMTDC 实现了软件仿真，并就仿真结果进行了电能 质量综合指标的考核。仿真结果表明：本文提出的两相型 SVG 用于牵引供电系 统电能质量综合治理方案、补偿电流检测方法和 SVG 控制方法是正确可行的。 对于三相系统而言，通过平衡补偿能够使存在大量谐波、无功和负序的单相不 对称负载变为三相对称纯阻性负载。 铁路是我国重要的运输方式之一，电力机车和内燃机车是我国现在使用的两种 铁路牵引装置。随着我国国民经济和社会的不断高速发展，铁路的运输已经成 为日益紧张的资源。铁路电气化可以提高铁路运输能力、改进铁路运营，同时 也有利于实现资源的合理分配、降低运营成本、保护生态环境等。因此，和其 它牵引方式相比，铁路电气化在铁路运输中显示出无