牽引網高次諧波對高低壓三相系統的滲透特性

趙元哲， 李群湛， 周福林， 朱 鵬

(西南交通大學電氣工程學院，四川 成都610031)

近些年，交-直-交型機車在國內鐵路系統廣泛使用，其具有運量大、速度快、功率因數高等優點［1］. 交-直-交 機 車 采 用 單 相PWM(pulse-width modulation)方式，運行時雖然3、5、7 次等低次諧波的含量大大降低，但開關頻率附近的高次諧波含量有所增加［2-3］.當機車產生的高次諧波頻率與牽引供電系統的自然諧振頻率相等或接近時，將激發該網絡出現諧振和諧波放大［4］，造成諧波畸變率激增，此現象在很多鐵路線路中均不同程度存在.

國內外對高次諧波在牽引網中的傳輸特性與諧振發生機理做了大量研究，能夠識別諧振存在和確定諧振頻率的方法主要有頻譜分析法和模態分析法.頻譜分析法由于其本身的局限性，不能提供有效解決諧振問題的更多信息. 文獻［5-7］通過建立牽引網多導體傳輸模型，研究了牽引網諧振發生規律與諧波電流在牽引網中的傳輸特性. 文獻［8］構建了基于節點導納方程的高速鐵路AT 供電系統數學模型，分析了不同條件下系統的阻抗頻率特性，提出了基于車網耦合的高速鐵路AT 供電系統諧波諧振評估算法. 文獻［9］利用模態分析法，對牽引網絡節點導納矩陣的特征根進行分析，得出了運動負荷牽引電網諧波諧振的產生與頻率及機車運行位置的關系，并分析了影響諧振和諧波放大的關鍵敏感參數.

圖1 直接供電方式牽引供電系統Fig.1 Direct-mode traction power supply system

上述文獻都是針對高次諧波在牽引網中……