一、牵引变电所无功谐波综合补偿方案研究（论文文献综述）
王辉,李群湛,解绍锋,高圣夫[1]（2021）在《基于Vv-SVG的电气化铁路同相供电综合补偿方案及控制策略》文中研究指明针对单所同相供电和长距离贯通式同相供电,提出一种基于Vv-SVG的电气化铁路同相供电综合补偿方案及控制策略。介绍Vv-SVG的同相供电系统的构成,将同相供电综合补偿方案分为2端口和3端口补偿模式。基于相量图分析牵引和再生工况下的负序补偿原理,引入负序约束因子和无功约束因子,得到2端口和3端口补偿模式下的负序综合补偿数学模型及公共连接点处谐波电流补偿模型。在瞬时无功理论基础上,研究并提出了适用于所提综合补偿方案的控制策略。以某牵引变电所数据为例,说明了所提补偿方案确定方法的有效性,且能够降低补偿装置的容量;通过仿真说明了所提综合补偿方案及控制策略的正确性。
雷文琪[2]（2021）在《基于MMC-RPC牵引网电能质量治理研究》文中研究说明中国电气化铁路迅猛发展,随之给牵引供电系统带来的负序、无功及谐波问题日益严重,威胁着牵引网及公用电网的安全稳定运行。铁路功率调节器（Railway Static Power Conditioner,RPC）最早由日本专家提出,该装置在解决铁路牵引供电系统中的电能质量问题方面做出了重大贡献。模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter,MMC）结构的RPC,能够有效解决牵引网中负序、谐波及无功失衡等问题,且克服了传统RPC的缺点。本文以MMC-RPC为研究对象,实现对电气化铁路牵引网电能质量问题的治理研究,展开了以下工作:首先,分析MMC-RPC结构,阐述了单相MMC运行原理,对MMC-RPC模型建立进行了深入研究,建立了其常规模型,为MMC-RPC控制器设计提供理论支撑。并且采用动态相量法推导出在普遍使用的双闭环控制下,变流器自身所产生的电压、电流谐波关系式,从理论上确定传统双闭环控制的MMC-RPC在工作时所产生的各次谐波量,从而建立MMC-RPC谐波模型。其次,开展了MMC-RPC控制策略的研究。从电流及功率两个方面分析V/v牵引变压器补偿原理,为MMC-RPC改善牵引网负序、谐波及无功问题提供补偿目标。提出了一种适用于模块化多电平换流器的功率解耦下垂控制,该控制方法考虑了传输线路的损耗对牵引网电能质量问题治理效果的影响,可有效减小无功功率分配误差。并且针对传统双闭环控制器不能保障系统输出量精确的问题,通过微分平坦的误差反馈控制对建立的内环参数进行修正,能够准确跟随参考值,且有良好的动态响应。在Matlab/Simulink中进行仿真实验,结果表明,牵引变压器原边负序电流能够很好的消除,不平衡度大大降低,且MMC-RPC输出功率能够很好的跟随期望功率值,功率波动较小,牵引供电系统的电能质量得到进一步提升。最后,根据基于动态相量法的谐波模型,兼顾对变流器产生的谐波与牵引网中谐波共同治理,提出了一种对电压环比例谐振控制,对电流环比例复数积分控制的谐波控制策略,在Matlab/Simulink中通过对仿真波形分析,验证了控制器能够对谐波进行有效消除,MMC-RPC投入使用后,系统THD含量大大降低,达到很好的谐波抑制效果;通过与传统双闭环PI控制进行对比,验证了所提出的谐波抑制策略对供电区段电流平衡以及牵引变压器原边负序电流治理的有效性。
杨佳澎[3]（2021）在《牵引供电网高次谐波监测及评估系统开发》文中认为近年来,随着电气化铁路的发展,车网匹配问题日益突出,随着“交-直-交”型电力机车的投入运行大幅降低了牵引网中的谐波含量,但其脉宽调制控制方式会产生高次谐波注入到牵引网中,发生高次谐波谐振、放大现象,高次谐波会不仅会对27.5kV侧电气设备及机车造成危害,还会对110kV或220kV电网以及所自用电系统内设备产生损害,严重威胁牵引供电系统的安全运行。本文首先对当前国内外对车网耦合以及牵引网高次谐波的研究现状进行了总结,通过对牵引负荷高次谐波在牵引网中的传播路径进行分析,阐述了高次谐波在整个牵引供电系统、平行导线、牵引变压器以及牵引变电所380V低压侧的渗透机理;对高次谐波的危害及关键风险进行分析,阐述高次谐波在27.5kV高压侧对设备和电力机车的影响及危害,以及在380V低压侧对所自用电设备等造成的危害;并针对高次谐波传输问题,提出了对高次谐波测点的布置方案。然后对牵引变电所自用电系统的高次谐波监测方案进行设计,通过Matlab/Simulink仿真软件,建立完整的牵引供电系统和所自用电系统仿真模型,对高次谐波对自用电系统的影响进行分析;根据仿真及实测数据,采用SVD算法对自用电负荷谐波阻抗参数进行辨识;基于仿真结果设计自用电系统滤波方案及内嵌式高次谐波监测装置,并验证了该套装置的滤波性能。接着基于车载式谐波巡检装置对动车组高压电气系统的过电压识别方法进行了研究。提出了一种基于Shufflenet轻量级卷积神经网络的过电压图像识别方法。利用B2G算法将牵引网中6种典型实测过电压波形映射为灰度图像,输入到Shufflenet网络中进行模型的训练,并从学习率、样本批次大小、网络复杂度以及纹理数量四个方面研究模型参数对分类性能的影响,同时又与其他六种浅层机器学习模型作了对比。实验结果表明,所用方法能够在很小数据集下快速准确的识别过电压类型,模型的泛化能力强,识别结果可靠。最后对监测系统的软硬件进行开发与验证,硬件监测终端基于32位ARM架构嵌入式系统开发设计,通过RS485通信协议与数据传输单元连接,数据传输单元通过2G（4G）/GPRS网络与云平台进行数据传输,实现了暂态波形捕捉及存储、异常预警及定位的功能;软件云平台基于ASP.NET环境开发设计,采用B/S架构进行可视化界面及相关算法设计,实现了数据分析处理、异常事件位置捕捉及过电压辨识等功能;并采用内网穿透原理对云平台进行了部署,实现了数据传输、共享以及多用户同时接入的功能。
陈瑞军[4]（2020）在《城市轨道交通供电系统新型无功补偿方法研究》文中研究说明本文针对传统的城市轨道交通供电系统的无功补偿设备投资成本大、建设成本高、人力和运营维护成本贵、占地面积大、灵活性低、补偿效果差等问题,提出了一种基于中压能馈装置的新型无功补偿方案,通过动态补偿控制策略使得网侧功率因数达到目标值。同时提出了一种基于粒子群（PSO）算法的无功优化方法,以系统损耗最小为目标,优化各变电所VSC装置的无功指令,在达到无功补偿目的的同时降低系统损耗。本文完成的主要工作包括:（1）本文首先研究了城市轨道交通的系统构成,在此基础上分析了系统内无功的产生和分布情况;（2）研究了传统的城市轨道交通牵引供电系统的无功补偿方法。分析了无功补偿的基本原理、无功补偿量的计算方法、传统无功补偿的方式和优缺点。（3）提出了基于中压能馈装置的新型无功补偿方案。首先,分析了中压能馈装置的工作原理和功能;其次,分析了新型无功补偿方法的基本原理、动态控制策略和过调制抑制并给出了相应的计算方法,同时提出了基于PSO算法的无功优化算法,包括PSO算法的基本原理、参数设定、数学模型、求解过程等。（4）通过仿真和算法对提出的新型无功补偿方法进行验证。首先,对系统的无功特性进行了分析。其次,对提出的动态补偿策略进行了的相关仿真,结果表明,提出的控制策略具有较快的响应速度和良好的控制效果;同时对基于PSO的无功优化算法进行验证,结果表明PSO算法具有良好的优化效果,能够实现系统功率损耗最小的目标,较遗传算法（GA）具有更好的收敛速度和优化结果;同时通过新型无功补偿结果与集中式无功补偿结果的对比验证了新型补偿方案的良好性能;图33幅,表6个,参考文献72篇。
郝峰杰[5]（2020）在《城市轨道交通柔性牵引供电系统优化控制研究》文中研究表明城市轨道交通作为一种电能驱动、快捷便利的公共出行方式对改善环境、缓解交通拥堵起到了重要作用。随着国内运营里程的迅速增加,用电量也越来越高,节能减排、提升智能化水平成为了城市轨道交通可持续发展的关键。然而,传统牵引供电系统采用不可控二极管整流方式供电,二极管整流机组成为交流中压环网和直流接触网之间能量双向自由流通的重大阻碍,并且对交流侧功率因数、直流侧电压无法调节和控制。本文在城市轨道交通牵引供电系统中引入基于脉宽调制（PWM）的电压源型变流器（VSC）来替代二极管整流器,将传统牵引变电所升级为双向变电所,在此基础上构建了柔性交直流牵引供电系统,并针对直流阻抗重构、分布式无功补偿、交直流系统最优潮流三项关键技术进行了深入研究,以实现系统综合优化和能效提升。提出了一种虚拟阻抗技术对牵引变电所直流输出阻抗进行重构,以提高系统能效和稳定性。针对直流系统再生制动能量分配问题,通过下垂控制构造虚拟电阻,使再生制动能量被多个牵引所协同吸收,提高了再生制动能量在交流电网的利用率。建立了VSC小信号模型,考虑稳态运行点大范围变化和滤波电感储能的影响,对控制器参数优化设计,提高了VSC控制系统稳定性;针对列车恒功率运行时的振荡问题,基于状态空间方程分析了系统特征根分布和稳定性规律,利用直流电流经高通滤波器反馈构造高频阻抗,提高了直流系统的稳定性。通过仿真验证了下垂控制和阻尼控制的有效性。提出了一种基于VSC的牵引供电系统分布式无功补偿方法,利用牵引变电所内VSC进行分布式无功补偿,替代主变电所内的静止同步补偿器（SVG）,节约设备成本,简化系统结构。分析了交流系统稳态特性,在此基础上提出了分布式无功补偿的具体实现方法:在线路运营期间负荷具有时变性,通过主变电所内控制中心采集功率信息进行闭环控制生成调节量,利用通信系统发送到牵引变电所实现系统动态补偿;在非运营期间负荷比较稳定,主要是电力电缆产生的大量容性无功,基于潮流模型离线优化生成最优补偿参数,实现系统损耗最小。此外,由于VSC运行范围受到直流电压约束,提出一种过调制抑制策略,通过调节VSC无功功率抑制低直流电压引起的过调制,提升了系统性能。通过仿真验证了分布式无功补偿方法的有效性。提出了一种柔性牵引供电系统最优潮流控制方法,以降低系统综合能耗。建立了包含VSC的交直流系统耦合稳态模型,并根据列车功率特性建立多车动态运行仿真模型。考虑直流电压下垂控制方式,分析了交直流系统的潮流分布,并计算得到牵引变电所空载电压和等效内阻的最优参数,实现了柔性牵引供电系统综合能耗最小,列车电气制动能力最大发挥,通过实际地铁线路仿真算例验证了方法的有效性。
何晓琼,彭俊,韩鹏程,潘科宇,舒泽亮[6]（2020）在《电气化铁路综合补偿器控制策略研究》文中研究指明为解决电气化铁路牵引供电系统中存在的负序、谐波与无功等电能质量问题,设计一套由三相三电平补偿器通过多绕组降压变压器并联构成的综合补偿器。根据综合补偿器的基本结构与工作原理,设计适用于牵引供电系统中有害电流的检测策略,提出基于正、负序双闭环控制与预测电流控制相结合的复合控制策略,以实现综合补偿器直流侧电压的稳定与负序、无功和谐波电流的实时补偿。通过仿真和试验验证综合补偿器及其电流检测、控制策略在解决牵引供电系统三相网侧的负序、谐波和无功等电能质量问题方面的可行性与优越性。补偿后,变电所网侧功率因数可达0.99以上,总谐波畸变率低于3%,电流三相不平衡度低于2%,为工程应用提供了有价值的参考。
王辉,李群湛,解绍锋,张宇[7]（2020）在《基于Dd接线变压器及静止无功发生器的电气化铁路同相供电综合补偿方案》文中研究说明为解决电气化铁路以负序为主的电能质量问题,提出在牵引变电所设置基于Dd接线变压器及静止无功发生器的负序补偿装置的电气化铁路同相供电综合补偿方案,根据负序补偿装置的结构,将同相供电综合补偿方案分为2端口补偿模式和3端口补偿模式;通过定义无功补偿度和负序补偿度,构建2端口补偿模式和3端口补偿模式下的综合补偿数学模型,基于此定义最大无功补偿量,给出确定综合补偿方案的流程;针对不同补偿模式,提出相应的控制策略,并仿真验证综合补偿方案及控制策略的正确性和可行性。结果表明:综合补偿方案在实现公共连接点处负序综合补偿的同时,还能兼顾该处牵引负荷可能引起的谐波的补偿。
李林蔚[8]（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》文中进行了进一步梳理牵引负荷的单相性、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。
赵琦[9]（2020）在《城市轨道交通供电系统及其无功补偿方案研究》文中研究说明随着国家基建板块的加速升级,城市轨道交通成为国家新基建的重要投资领域,占到了整个基建板块投资的20%以上。电能质量作为城市轨道交通供电系统的重要指标,直接关系到系统的稳定性,而城市轨道交通供电系统往往存在功率因数偏低的问题,影响系统电压和设备正常运行,甚至影响大电网运行。针对上述问题,本文从以下几个方面展开研究:（1）城市轨道交通供电系统功率因数偏低问题没有系统性结论,且其治理手段较为单一,本文对城市轨道交通供电系统无功问题展开研究。分析城市轨道交通供电系统组成,包括供电方式、外部电源、牵引供电系统和动力照明系统等;根据城市轨道供电系统负荷特性,得出城市轨道系统为不稳定负载;分别测试1号主变电站在不同时间段内的有功功率、无功功率、瞬时功率因数等参数,并对比其与同期开通的西安地铁线路的负荷特点,得到城市轨道交通供电系统无功功率因数偏低的问题所在。（2）为了解决该问题,提出优化线路、优化设备运行方式和设置无功补偿装置等三种无功问题解决方案。以变压器和输电线路作为研究对象,建立城市轨道供电系统无功等效电路模型,并给出了系统模型计算方程;计算1号主变电站在空载、轻载和满载情况下的无功功率,设计出优化线路、优化设备运行方式和设置无功补偿装置的问题解决方案;经过实际工程应用计算,得出设置SVG装置作为解决无功问题的主要方法。（3）改进设计针对城市轨道交通专用SVG电能综合治理装置。首先,分析SVG的工作原理、控制方法与控制系统的结构;其次,结合工程实际,改进设计城市轨道专用SVG控制柜和功率柜,采用分散、分层和分布式通讯网络配置,并优化其系统网络配置和监控系统界面。结果表明,SVG硬件系统性能和监控界面设计满足实际工程。（4）城市轨道交通供电系统没有具体的SVG试验操作流程,结合工程实际,本文设计出城市轨道交通供电系统专用SVG补偿试验方案。根据轨道交通线实际规章制度,完成了试验前主要的准备工作;其次,设计试验主接线图、试验项目等;对试验数据进行分析,并对比投入SVG前后的经济性,验证了SVG补偿方案的可行性,为有效解决电能质量中的无功问题、提高供电系统的可靠性提供了一种有效途径。结果表明,针对城市轨道供电系统所设计的SVG地铁电能综合治理装置可以根据实际负载的特点,自动调节输出无功功率的大小,改善城际轨道供电系统电能质量。
王辉,李群湛,李晋,解绍锋,黄文勋[10]（2020）在《基于YNd变压器与静止无功发生器的电气化铁路同相供电综合补偿方案》文中研究指明针对以负序为主的电气化铁路电能质量问题,提出一种基于YNd变压器与静止无功发生器（SVG）的电气化铁路同相供电综合补偿方案及控制策略。以YNd11变压器为例,将基于YNd变压器与静止无功发生器的同相供电综合补偿方案分为二端口补偿模式和三端口补偿模式。研究负序补偿的基本原理,构建二端口补偿模式和三端口补偿模式的同相供电综合补偿数学模型,并给出确定补偿方案的方法。根据不同的补偿模式数学模型,提出相应的补偿控制策略,通过仿真验证同相供电综合补偿方案及控制策略的正确性和有效性。结果表明,综合补偿方案能够实现公共连接点处因牵引负荷引起的负序问题的治理,并且不会带来新的电能质量问题,同时可兼顾治理公共连接点处牵引负荷带来的谐波问题。
二、牵引变电所无功谐波综合补偿方案研究（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、牵引变电所无功谐波综合补偿方案研究（论文提纲范文）
（1）基于Vv-SVG的电气化铁路同相供电综合补偿方案及控制策略（论文提纲范文）
| 1 同相供电综合补偿方案 |
| 2 同相供电综合补偿数学模型 |
| 2.1 同相供电综合补偿原理 |
| (1)2端口补偿模式原理 |
| (2)3端口补偿模式原理 |
| 2.2 同相供电综合补偿数学模型 |
| 2.2.1 2端口补偿模式数学模型 |
| 2.2.2 3端口补偿模式数学模型 |
| (1)KN取值 |
| (2)KC取值 |
| 2.3 谐波电流补偿 |
| 2.4 补偿模式的确定 |
| 3 同相供电综合补偿控制策略 |
| 3.1 控制策略模式1 |
| 3.2 控制策略模式2 |
| 4 实测与仿真分析 |
| 4.1 基于实测数据的SVG装置容量分析 |
| (1)部分补偿 |
| (2)完全补偿 |
| 4.2 单所同相供电2端口补偿模式仿真分析 |
| 4.3 牵引变电所群贯通供电2端口与3端口补偿仿真 |
| 5 结论 |
（2）基于MMC-RPC牵引网电能质量治理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 牵引供电系统电能质量问题 |
| 1.3 电能质量问题治理方案概述 |
| 1.4 铁路功率调节器概况 |
| 1.4.1 铁路功率调节器的提出及研究现状 |
| 1.4.2 MMC-RPC研究现状 |
| 1.5 本学位论文主要研究内容 |
| 第二章 MMC-RPC运行原理及模型建立 |
| 2.1 单相MMC结构及工作原理 |
| 2.1.1 单相MMC结构 |
| 2.1.2 单相MMC工作原理 |
| 2.2 MMC-RPC常规模型 |
| 2.2.1 单相MMC在时域坐标系中数学模型 |
| 2.2.2 单相MMC在α-β坐标系中数学模型 |
| 2.2.3 单相MMC在d-q坐标系中数学模型 |
| 2.3 MMC-RPC谐波模型 |
| 2.3.1 SPH-MMC静态模型 |
| 2.3.2 基于动态相量法的谐波模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于MMC-RPC改进下垂控制策略 |
| 3.1 MMC-RPC补偿原理 |
| 3.1.1 电流补偿 |
| 3.1.2 功率补偿 |
| 3.2 下垂控制及微分平坦理论 |
| 3.2.1 下垂控制在MMC-RPC上的应用 |
| 3.2.2 MMC-RPC微分平坦性论证 |
| 3.3 改进下垂控制器 |
| 3.4 仿真验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于MMC-RPC牵引网谐波抑制策略 |
| 4.1 MMC-RPC谐波产生机理分析 |
| 4.1.1 SPH-MMC谐波产生机理 |
| 4.1.2 控制参数对交流侧电流谐波的作用 |
| 4.2 谐波抑制策略 |
| 4.2.1 电压谐波治理 |
| 4.2.2 电流谐波治理 |
| 4.2.3 控制器谐波抑制性能分析 |
| 4.3 控制器结构 |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）牵引供电网高次谐波监测及评估系统开发（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 研究现状 |
| 1.2.1 牵引网高次谐波传播特性研究现状 |
| 1.2.2 牵引网高次谐波治理研究现状 |
| 1.2.3 谐波阻抗参数辨识技术研究现状 |
| 1.2.4 过电压类型分类及辨识技术研究现状 |
| 1.2.5 牵引网高次谐波监测方法研究现状 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 1.4 论文组织安排 |
| 2 牵引供电系统高次谐波传播特性 |
| 2.1 牵引负荷高次谐波传播路径分析 |
| 2.1.1 V/v接线牵引变电所模型 |
| 2.1.2 牵引负荷高次谐波横向传播机理分析 |
| 2.1.3 牵引负荷高次谐波纵向传播机理分析 |
| 2.2 高次谐波的危害及关键风险分析 |
| 2.3 高次谐波在线综合监测方案及测点布置 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于所亭自用电滤波装置的谐波监测与评估系统设计 |
| 3.1 高次谐波对低压自用电系统的影响分析 |
| 3.1.1 基于实测数据的影响及量化分析 |
| 3.1.2 基于仿真数据的影响及关键因素分析 |
| 3.2 自用电负荷谐波阻抗的参数辨识 |
| 3.2.1 低压自用电系统数学模型及电路模型 |
| 3.2.2 基于奇异值分解的参数辨识方法 |
| 3.2.3 谐波阻抗辨识参数的应用探讨 |
| 3.3 低压滤波装置设计与内嵌式监测系统开发 |
| 3.3.1 低压滤波装置的结构和主要性能指标 |
| 3.3.2 基于二阶HPF的低压侧谐波抑制方案 |
| 3.3.3 低压谐波抑制装置的设计与开发 |
| 3.3.4 内嵌式谐波监测装置的设计与开发 |
| 3.4 案例仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于深度学习的高频谐振过电压识别方法 |
| 4.1 动车组高压供电系统过电压特征 |
| 4.1.1 机车过分相过电压 |
| 4.1.2 工频过电压 |
| 4.1.3 高频谐振过电压 |
| 4.1.4 铁磁谐振过电压 |
| 4.2 基于图像识别技术的过电压信号辨识思路 |
| 4.2.1 基因特征 |
| 4.2.2 过电压灰度图像映射算法及特征提取 |
| 4.2.3 特征选择 |
| 4.3 基于深度学习的过电压信号辨识算法设计 |
| 4.3.1 ShuffleNet网络架构 |
| 4.3.2 数据集获取及数据预处理 |
| 4.4 参数调整和结果分析 |
| 4.4.1 模型训练 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 软硬件系统的设计与开发 |
| 5.1 综合监测系统的软硬件关键技术 |
| 5.2 监测终端的设计与开发 |
| 5.2.1 监测终端硬件架构 |
| 5.2.2 电压采集模块的设计 |
| 5.2.3 电流采集模块的设计 |
| 5.2.4 主控核心STM32F407ZGT6 最小系统 |
| 5.2.5 GPS+北斗定位模块 |
| 5.2.6 SD卡存储模块设计 |
| 5.2.7 监测终端硬件成品展示 |
| 5.3 通信方案设计与实现 |
| 5.3.1 DTU数据传输模块 |
| 5.3.2 数据链路层的设计 |
| 5.4 基于云平台概念的综合监测及分析系统设计与开发 |
| 5.4.1 B/S架构 |
| 5.4.2 云平台的开发与设计 |
| 5.4.3 数据库设计 |
| 5.4.4 Web云平台的发布与部署 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 内嵌式谐波监测装置程序源代码 |
| 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 |
（4）城市轨道交通供电系统新型无功补偿方法研究（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 |
| 1.2.1 无功补偿技术 |
| 1.2.2 再生能量处理技术 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 城市轨道交通供电系统无功功率特性 |
| 2.1 供电系统组成 |
| 2.1.1 外部电源 |
| 2.1.2 主变电所 |
| 2.1.3 中压环网 |
| 2.1.4 牵引供电系统 |
| 2.1.5 动力照明系统 |
| 2.2 供电系统无功的产生和分布 |
| 2.2.1 无功功率的产生 |
| 2.2.2 无功功率的分布 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 城市轨道交通供电系统无功补偿 |
| 3.1 无功补偿的基本原理和意义 |
| 3.1.1 基本原理 |
| 3.1.2 无功补偿的意义 |
| 3.2 无功补偿量的计算方法 |
| 3.2.1 中压电缆无功计算 |
| 3.2.2 主变压器无功计算 |
| 3.2.3 牵引所无功计算 |
| 3.2.4 降压所无功计算 |
| 3.3 传统无功补偿 |
| 3.3.1 瞬时无功功率理论 |
| 3.3.2 传统无功功率检测方法 |
| 3.3.3 传统无功功率补偿方法 |
| 3.3.4 无功功率优化算法 |
| 4 基于中压能馈装置的新型无功补偿方案 |
| 4.1 中压能馈装置工作原理和应用 |
| 4.1.1 中压能馈装置的构成和工作原理 |
| 4.1.2 中压能馈装置多功能化应用 |
| 4.2 新型无功补偿形式及方案 |
| 4.2.1 基于PI控制器的动态补偿策略 |
| 4.2.2 过调制抑制策略 |
| 4.2.3 基于粒子群算法的无功优化方案 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 仿真与算法验证 |
| 5.1 供电系统无功功率特性 |
| 5.2 新型无功补偿策略仿真 |
| 5.2.1 基于PI控制器的动态补偿策略仿真 |
| 5.2.2 基于粒子群的无功优化算法验证 |
| 5.2.3 集中式与新型无功补偿效果的比较 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 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 |
（5）城市轨道交通柔性牵引供电系统优化控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景和选题意义 |
| 1.1.1 城市轨道交通发展现状 |
| 1.1.2 现存问题 |
| 1.1.3 论文选题意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 系统节能方案研究现状 |
| 1.2.2 直流系统虚拟阻抗研究现状 |
| 1.2.3 交流系统无功补偿研究现状 |
| 1.2.4 交直流系统潮流优化研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 柔性牵引供电系统概况 |
| 2.1 柔性牵引供电系统方案的提出 |
| 2.1.1 柔性系统拓扑结构 |
| 2.1.2 柔性系统工作模式 |
| 2.1.3 柔性系统分层控制 |
| 2.2 电压源型变流器 |
| 2.2.1 工作原理 |
| 2.2.2 数学模型 |
| 2.2.3 典型控制方法 |
| 2.3 小结 |
| 3 直流阻抗重构 |
| 3.1 直流电压下垂控制 |
| 3.1.1 稳态直流特性 |
| 3.1.2 控制器设计 |
| 3.2 直流系统稳定性 |
| 3.2.1 稳定性典型判据 |
| 3.2.2 直流牵引供电系统稳定性分析 |
| 3.2.3 恒功率负载振荡抑制方法 |
| 3.3 仿真与实验验证 |
| 3.4 小结 |
| 4 分布式无功补偿 |
| 4.1 传统无功补偿方法 |
| 4.1.1 瞬时无功功率理论 |
| 4.1.2 无功功率检测及补偿方法 |
| 4.2 交流系统稳态特性 |
| 4.2.1 交流稳态模型 |
| 4.2.2 无功功率特性 |
| 4.3 基于VSC的分布式无功补偿控制策略 |
| 4.3.1 动态补偿控制 |
| 4.3.2 损耗优化 |
| 4.3.3 过调制抑制 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.5 小结 |
| 5 柔性牵引供电系统最优潮流 |
| 5.1 柔性牵引供电系统建模 |
| 5.1.1 系统稳态模型 |
| 5.1.2 列车运行模拟 |
| 5.2 多车动态运行潮流算法 |
| 5.2.1 直流潮流计算 |
| 5.2.2 交流潮流计算 |
| 5.2.3 交替潮流算法 |
| 5.3 最优潮流 |
| 5.4 仿真算例 |
| 5.5 小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 未来展望 |
| 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 |
（6）电气化铁路综合补偿器控制策略研究（论文提纲范文）
| 1 综合补偿器的结构与建模 |
| 1.1 综合补偿器的结构 |
| 1.2 综合补偿器的数学模型 |
| 2 综合补偿器的控制策略 |
| 2.1 基波电流控制 |
| 2.1.1 基波指令电流的检测 |
| 2.1.2 基波电流控制策略 |
| 3 谐波电流检测与控制策略 |
| 4 仿真分析 |
| 5 试验分析 |
| 6 结论 |
（7）基于Dd接线变压器及静止无功发生器的电气化铁路同相供电综合补偿方案（论文提纲范文）
| 1 基于Dd接线变压器及SVG的同相供电综合补偿方案 |
| 2 同相供电综合补偿原理及数学模型 |
| 2.1 基本原理 |
| 2.2 综合补偿数学模型 |
| 2.3 补偿方案的确定 |
| 3 控制策略 |
| 3.1 2端口补偿模式下控制策略 |
| 3.2 3端口补偿模式下控制策略 |
| 4 仿真分析 |
| 4.1 单所同相供电2端口补偿模式下 |
| 4.2 牵引变电所群贯通供电系统补偿仿真分析 |
| 5 结语 |
（8）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 |
（9）城市轨道交通供电系统及其无功补偿方案研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 城市轨道交通无功问题现状 |
| 1.2.2 城市轨道交通无功补偿方式研究现状 |
| 1.2.3 城市轨道交通无功补偿技术研究现状 |
| 1.2.4 静止无功补偿装置(SVG)技术 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 城市轨道交通供电系统无功问题分析 |
| 2.1 城市轨道交通供电系统 |
| 2.1.1 高压供电方式 |
| 2.1.2 外部电源及主变电站 |
| 2.1.3 牵引供电系统 |
| 2.1.4 动力照明供电系统 |
| 2.2 城市轨道交通供电系统的无功现象 |
| 2.2.1 功率因数的定义 |
| 2.2.2 城市轨道交通供电系统存在的无功问题 |
| 2.3 西安机场城际轨道1号主变电站无功问题分析 |
| 2.3.1 1 号主变电站概况 |
| 2.3.2 1 号主变电站无功现状 |
| 2.3.3 1 号主变电站无功分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 城市轨道交通供电系统无功问题解决方案设计 |
| 3.1 西安机场城际轨道线1号主变电站无功等效电路模型计算 |
| 3.1.1 变压器等效电路计算 |
| 3.1.2 电力电缆输电线路等效电路计算 |
| 3.2 优化线路的无功问题解决方案 |
| 3.2.1 1号主变电站空载运行的无功计算 |
| 3.2.2 优化线路后1号主变电站无功运行状况 |
| 3.3 优化设备运行的无功问题解决方案 |
| 3.3.1 1号主变电站低负荷运行的无功计算 |
| 3.3.2 1号主变电站满负荷运行的无功计算 |
| 3.3.3 优化设备后1号主变电站无功状况 |
| 3.4 无功补偿装置的无功解决方案 |
| 3.4.1 城市轨道交通无功补偿装置的形式 |
| 3.4.2 SVG补偿装置 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 城市轨道交通供电系统专用SVG装置 |
| 4.1 城市轨道专用SVG工作原理 |
| 4.2 城市轨道专用SVG控制方法 |
| 4.3 城市轨道专用SVG拓扑结构 |
| 4.4 城市轨道专用SVG系统设计 |
| 4.4.1 控制柜 |
| 4.4.2 功率柜 |
| 4.4.3 变压器柜 |
| 4.4.4 系统网络配置和监控系统 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 城市轨道交通专用SVG装置补偿试验设计 |
| 5.1 试验准备工作 |
| 5.2 试验内容 |
| 5.3 试验结果 |
| 5.4 经济性比较分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、牵引变电所无功谐波综合补偿方案研究（论文参考文献）
- [1]基于Vv-SVG的电气化铁路同相供电综合补偿方案及控制策略[J]. 王辉,李群湛,解绍锋,高圣夫. 铁道学报, 2021(09)
- [2]基于MMC-RPC牵引网电能质量治理研究[D]. 雷文琪. 华东交通大学, 2021(01)
- [3]牵引供电网高次谐波监测及评估系统开发[D]. 杨佳澎. 北京交通大学, 2021(02)
- [4]城市轨道交通供电系统新型无功补偿方法研究[D]. 陈瑞军. 北京交通大学, 2020(02)
- [5]城市轨道交通柔性牵引供电系统优化控制研究[D]. 郝峰杰. 北京交通大学, 2020(03)
- [6]电气化铁路综合补偿器控制策略研究[J]. 何晓琼,彭俊,韩鹏程,潘科宇,舒泽亮. 铁道学报, 2020(09)
- [7]基于Dd接线变压器及静止无功发生器的电气化铁路同相供电综合补偿方案[J]. 王辉,李群湛,解绍锋,张宇. 中国铁道科学, 2020(04)
- [8]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)
- [9]城市轨道交通供电系统及其无功补偿方案研究[D]. 赵琦. 西安石油大学, 2020(04)
- [10]基于YNd变压器与静止无功发生器的电气化铁路同相供电综合补偿方案[J]. 王辉,李群湛,李晋,解绍锋,黄文勋. 电工技术学报, 2020(17)
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