一、电气化铁路功率因数探讨（论文文献综述）
雷文琪[1]（2021）在《基于MMC-RPC牵引网电能质量治理研究》文中认为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。
脱长军[2]（2021）在《不平衡供电系统电能计量方法及其在电气化铁路中的应用》文中指出随着现代工业和电力市场的快速发展,越来越多的非线性、不对称负荷被接入电网,如电力机车、电弧炉和电焊机等,使得公用电网的负序污染问题日益严重,致使现有的适用于平衡条件下的有功电能计量方法和功率因数调整电费方案出现了诸多缺点,存在收费不合理的情形。因此,亟需要研究合理的不平衡责任划分方法和电能计量方法,以此来明确各责任方的责任,合理计量电能和收取电费,进而通过经济手段迫使各责任方采取相应措施治理电能污染,从而营造一个良好的用电环境。首先,本文对传统的不平衡污染评估指标进行了总结和分析,针对传统评估指标和方法中存在的问题,在IEEE Std.1459-2010功率理论基础上,通过对不平衡条件下等效视在功率的详细分解,从视在功率的角度提出了一套新的不平衡污染评估指标。针对不同接线形式的三相电力系统,在Matlab/Simulink软件中搭建了相应的仿真模型,对所提新评估指标的有效性和实用性进行了验证。仿真结果表明,相比于传统评估指标,所提新评估指标可以综合反映系统和各用户的不平衡程度,更加符合工程实际要求,具有良好的应用价值,有效地解决了传统评估方法存在的问题。其次,本文以三相不平衡系统为研究对象,构建了不平衡系统中负序等效电路模型。通过公式推导,对传统的不平衡责任量化指标及方法的本质进行了分析,证明了传统的不平衡责任量化指标的评判本质是不一致的,并以具体算例对理论分析结果的正确性进行了验证。然后,针对传统不平衡责任划分方法中存在的缺陷,根据等效视在功率的分解形式,建立了不平衡责任评价指标体系,提出了一种多指标体系下考虑指标权重的不平衡责任划分方法,该方法综合考虑了负序电压、负序电流的影响,相比于传统的不平衡责任划分方法更加合理和准确。本文以典型的不对称牵引负荷为用户对象,在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型,且针对不同的工况设计了具体的算例。在此基础上,将本文方法与传统方法计算得到的不平衡责任划分结果进行了对比和分析,验证了本文所提新方法更加准确和合理。再次,以三相电力系统中不对称负荷产生的基波负序电能为研究对象,分析了三相不平衡系统中负序有功功率的流向,证明了传统的全电能计量方法在负序污染严重的电网中存在不合理性,基波正序有功电能计量方法同样也存在一定的局限性。针对传统有功电能计量方法存在的问题,提出了一种考虑不平衡责任的奖罚性有功电能计量新方法。新方法不仅考虑了负序功率流向,还考核了用户的不平衡责任,可以通过经济手段迫使那些对电网造成负序污染的用户主动采取措施对其进行治理,从而改善电能质量,达到有效维护供用电双方经济利益的目的。最后,介绍了我国现行的《功率因数调整电费办法》,分析了不同定义下的功率因数在不平衡条件下的合理性,得出了在不平衡条件下采用等效视在功率因数更合理的结论。但鉴于我国现行的功率因数调整电费办法存在诸多缺点,为了能够综合考核用户的用电行为,探讨了一种考虑不平衡责任的奖罚性电费调整方案。本文认为,新方案不仅考核了用户消耗的基波有功功率,还综合考核了供用电双方所产生的负序不平衡视在功率对系统的影响,相比现行方案更加合理和可行,有助于供电部门对电能质量污染的治理。最终通过具体的算例验证了所提方法的可行性和准确性。
权学红[3]（2021）在《电气化铁路电能质量治理研究》文中研究指明电气化铁路是新时代交通运输体系中不可缺少的运输工具,我国的铁路网更是遍布全国各地,与传统的内燃机车相比,电力机车对环境造成的污染很小。但随着我国电气化铁路营业里程的不断增加,它所产生的谐波及无功问题给人们的生产、生活以及社会的发展都带来了不同程度的影响。本文基于国网甘肃庆阳2019年电网运维诊断分析项目,提出采用有源电力滤波器（APF,Active Power Filter）和静止无功发生器（SVG,Static Var Generator）对电气化铁路产生的谐波及无功问题进行综合治理,以数学模型为基础分析了二者的工作原理,并对它们的直流侧电容、与系统相连各部分元件的参数设计方法作了理论分析。同时,本文还对谐波及无功参考指令电流检测、补偿电流的跟踪控制这两个核心环节作了重点分析与研究。在参考指令电流检测方面,针对传统ip-iq检测算法需要延时构造虚拟β相以及坐标变换所导致的延时较大、内存需求大和低通滤波器（LPF,Low Power Filter）本身固有缺陷造成检测精度不高等问题,提出一种不需要坐标变换的改进ip-iq检测算法,同时采用陷波滤波器对LPF输出直流信号中的二倍频波动进行滤除。此外,为了解决基于ip-iq理论检测算法中的锁相环在系统电压波动或畸变、系统频率偏移时锁相性能不佳这一问题,采用一种无锁相环参考指令电流检测算法,并使用积分法来获取该检测算法中所需的低频信号,尽可能提高参考指令电流的精确度。通过仿真验证分析,得出无锁相环检测算法的延迟时间短,检测准确度高,各项性能都比ip-iq检测算法优越。在电流的跟踪控制方面,对于APF而言,针对传统比例积分（PI,Proportional integral）控制器不能无静差跟踪交流谐波信号,准比例谐振（QPR,Quasi-proportional resonance）控制器若想要同时控制多个交流信号时需要并联使用,控制系统变得非常复杂这一问题,提出对3次谐波电流采用QPR控制器进行分离控制,而其它的谐波电流采用PI控制器统一控制的综合控制方式,在提高补偿电流精度的同时不会增大控制的难度。对SVG则采用直接电流控制中的滞环控制,原理简单,容易实现。为合理利用补偿容量,本文采用一种协同控制方式对参考指令电流进行优化配置,并通过对APF和SVG主电路的控制,得到抑制谐波和治理无功所需要的补偿电流。最后利用Matlab/Simulink平台建立系统模型,分别在不采取任何措施、只投入APF、只投入SVG、协同控制方式下同时投入APF和SVG 4种工况下进行仿真。通过分析仿真结果,验证了在协同控制方式下APF和SVG治理谐波及无功问题可行性与优越性以及本文所提控制策略的有效性。
王迎晨[4]（2021）在《牵引供电系统高次谐波传播特性与抑制研究》文中研究表明随着交-直-交型电力机车与动车组的广泛运用,高次谐波引发的牵引供电系统高次谐波谐振、信号车载及地面接收设备受干扰问题日益突出,严重威胁电气化铁路安全稳定运行。基于实际工程案例,本文从牵引供电系统与铁路信号系统中的高次谐波问题出发,以治理牵引供电系统高次谐波谐振、高次谐波干扰信号车载和地面接收设备为目标,对高次谐波及谐振产生机理、高次谐波横向传递特性、牵引供电系统谐波阻抗辨识、高次谐波干扰车载TCR接收线圈和扼流变压器信号绕组机理分析及感应谐波电压建模、高次谐波综合治理展开一系列的研究工作。运用双边傅里叶级数解析了交流机车高次谐波产生的机理,结合HXD1与HXD2仿真模型验证了数学解析的正确性;建立并分析了车网谐波耦合关系,采用单相分布参数简化电路分析了高次谐波谐振机理和特性,分析了传统谐振分析方法的缺陷:未考虑不平衡牵引变压器两侧供电臂谐波的交互影响。基于实际线路参数搭建车网系统仿真模型再现了高次谐波谐振现象,通过高次谐波谐振实测数据验证了车网仿真的正确性。基于实测数据分析了V/v接线牵引变压器两侧供电臂谐波的横向传递现象,引出辨识牵引供电系统谐波阻抗的关键是牵引变压器端口的总谐波阻抗。基于阻抗作用机制分析了V/v接线牵引变压器两侧供电臂谐波横向传递机理,推导了不平衡牵引变压器两侧谐波的交互影响,建立了牵引供电系统谐波耦合模型,利用复独立分量分析法对谐波耦合模型进行解耦,分离出系统侧与负荷侧谐波阻抗,进而求得牵引变压器端口的总谐波阻抗。与几种传统算法的仿真对比表明,提出的方法在宽频域系统侧与负荷侧阻抗幅值相对大小波动性较强时、背景谐波较大时仍然适用;结合小容量实验及现场实测数据的辨识结果表明,所提方法能准确找到实际系统的谐振频率。根据实测数据及道岔无码区段的实际结构,对钢轨中不平衡牵引电流产生的机理、不平衡牵引谐波干扰车载轨道电路读取器（Track Circuit Reader,TCR）接收线圈及引起轨面电压差波动的机理进行了分析。对车载TCR接收线圈磁通量进行了计算,确定了牵引谐波电流对TCR接收线圈的有效作用范围为3m,建立了牵引谐波电流作用下的TCR接收线圈、扼流变压器信号绕组感应谐波电压模型,车载TCR接收线圈中感应谐波电压幅值与钢轨中牵引谐波电流幅值满足线性关系（约为1.26倍）、接收线圈感应谐波电压相位滞后牵引谐波电流相位π2,扼流变压器信号绕组感应谐波电压与轨面电压差呈线性关系。结合车载TCR接收线圈、扼流变压器信号绕组感应谐波电压仿真结果、实测数据对理论研究的正确性进行了综合验证。从牵引供电系统高次谐波谐振、牵引谐波电流干扰铁路信号车载和地面接收设备两个方面对高次谐波综合治理技术进行了研究。设计了无源二阶高通滤波器,通过仿真对比优化了滤波器参数。在宁岢线及广州东站分别进行了二阶高通滤波器对高次谐波谐振、高次谐波干扰铁路信号设备治理效果的试验,结合仿真、试验对二阶高通滤波器的谐波治理性能进行了综合验证。宁岢线二阶高通滤波器投运后,网压中19～25次谐波被滤除,有效抑制了高次谐波谐振;二阶高通滤波器投运后广州东站受干扰扼流变压器引接线中含量比较大的2000Hz牵引谐波明显降低,40Ω电阻滤波器的滤波效果优于80Ω电阻滤波器。立足于铁路信号系统,通过研究牵引电流不平衡系数、扼流变压器励磁电流对牵引谐波电流干扰铁路信号设备的影响程度,从优化轨道结构、信号设备参数角度给出了牵引谐波干扰铁路信号设备的防护措施。
李林蔚[5]（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》文中指出牵引负荷的单相性、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。
江志强[6]（2020）在《直挂式MMC-RPC与电气化铁路电能质量治理技术研究》文中研究表明单相工频交流供电以其自身的实用性、优越性和可持续性等优点成为我国电气化铁路主要供电方式,但是单相机车负荷本身固有的单相性、非线性和随机波动性等特点造成牵引供电系统中存在负序、谐波、无功等多方面电能质量问题。铁路功率调节器作为一种新型的能量融通型装置被日本学者提出实现对电气化铁路电能质量的治理,具有动态性和灵活性强等特点,能够有效地解决牵引供电系统中电能质量问题。然而,由于目前的铁路功率调节器整体电压等级和补偿容量不够,需配置大量中间匹配变压器以及将同种变流器多重化来使铁路功率调节器满足大容量补偿要求,无直挂型变流器。匹配变压器通常为降压型变压器,通过降低电压来达到电力电子装置额定电压等级,但是升高了二次侧的电流,增加了电力电子器件工作时的动静态损耗,同时庞大的降压变压器等辅助设施造成了一次投资增加、设备占地面积大和散热等问题,加大了工程实施的难度,特别是对既有线路改造时需对场地重新规划。因此,开展直挂式铁路功率调节器的研究具有重要意义。本文建立并分析了直挂式MMC-RPC主电路结构和子模块工作原理,由于MMC具有对称性,对单相MMC采用等效受控源分析,分析可得单相MMC具有四象限工作特性。对单相MMC进行了环流数学模型分析,为之后环流抑制策略提供了理论基础,同时以抑制子模块电容电压波动和环流大小为基准设计了系统电容和桥臂电感参数。本文开展了直挂式MMC-RPC变流器控制策略的研究。将多电平载波移相调制和子模块电容电压排序算法相结合,形成一种新的载波移相调制策略,使其电力电子器件具有固定的开关频率,降低了子模块电容电压平衡控制的难度,具有一定的实际工程意义。结合环流分析结果提出了一种基于直流分量预测的PR控制策略,通过仿真验证对环流中二、四次倍频分量具有很好的抑制效果。从电流和功率角度出发分析了补偿指令检测的原理,为直挂式MMC-RPC提供了补偿目标。最后,以MMC-RPC为研究对象,采用两种非线性控制理论验证MMC-RPC具有非线性性,并以此为基础设计了非线性控制器并采用李雅普诺夫第二定律验证了系统的稳定性。相比于传统的双PI控制,使系统具有稳定性高,补偿迅速,可调参数少的优点,在Matlab/Simulink中通过仿真验证了所提出非线性控制器在动态干扰下具有稳定强、超调小等优点。
王婧[7]（2020）在《伪随机动态测试信号建模与智能电能表动态误差测试方法》文中研究说明进入21世纪,为解决能源与环境间的矛盾,能源的供给侧与需求侧发生了重大变革,我国《十三五规划纲要》中明确提出“深入推进能源革命,着力推动能源生产利用方式变革”。经过多年的技术创新与应用,落实习近平总书记提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,我国能源生产与利用方式在发生重大变化的同时,也为电能的准确计量带来了挑战。电网供给侧可再生新型能源大规模发电,其输出功率具有较强的不确定性、间歇性和随机波动性。需求侧大功率非线性动态负荷的广泛应用,导致负荷电流表现出复杂的快速随机动态波动特性,进而引起电能表电能计量严重超差。根据国家能源局统计数据,2019年,我国以非线性动态负荷使用为主的工业用电量占全社会用电量的67.1%,因而,由动态负荷信号快速随机波动所导致的电能计量1%的误差就可能造成几十亿元的经济损失。目前,国内外缺少对快速随机波动条件下智能电能表动态误差的测试理论与技术。本文以上述国家战略实施中存在的问题为导向,发现并提炼出智能电能表动态误差测试的科学问题,研究探索电能表动态误差测试的理论和方法,形成了原创性的研究成果,主要包括:（1）研究分析电网中实际动态负荷信号的典型本质特性,在此基础上,针对现有的电能表误差测试信号模型无法反映实际动态负荷信号快速随机波动特性的问题,建立了一种新的畸变波形m序列伪随机动态测试信号结构化参数模型,并研究了此类信号的产生方法,所提出的测试信号模型满足电能表动态误差测试信号建模的要求,为开展智能电能表动态误差测试提供了有效的解决方法。（2）为提高智能电能表动态误差的测试效率,根据压缩感知理论中的测量矩阵线性编码调制理论,采用结构化方法,构建正交伪随机测量矩阵,通过矩阵映射产生正交伪随机幅度调制函数,建立畸变波形正交伪随机动态测试信号模型。使其在反映实际电网中动态负荷典型本质特性的同时具备紧凑性,提高了电能表动态误差的测试效率。解决了压缩感知理论在工程领域应用的难题。（3）针对国内外电参量测量领域广泛使用的窗函数卷积算法在快速随机动态条件下测量准确度明显降低的问题。基于压缩检测信号处理理论,分析离散畸变波形伪随机动态瞬时功率测试信号的频域稀疏性,通过构建最小误差有功功率检测滤波器,提出了动态电能量值准确测量的非交叠移动压缩检测（Nonoverlapping moving compressive measurement,NOLM-CM）算法,在仿真与实验条件下,验证了 NOLM-CM算法具有更高的准确度。为智能电能表在快速随机动态条件下的电能量值准确测量提供指导。（4）针对智能电能表动态误差测试,在所提出的两类畸变波形伪随机动态测试信号模型的基础上,定义测试信号的游程似然函数,建立智能电能表动态误差的似然函数间接测试方法,解决了从动态参考电能量值到稳态参考电能量值的溯源问题。其次,搭建智能电能表动态误差测试系统,实验验证了本文所建立的畸变波形伪随机动态测试信号和电能表动态误差似然函数间接测试方法的有效性,且测量不确定度显着降低。本文从理论研究到仿真分析,再到实验验证,形成了智能电能表动态误差测试的完整理论体系,解决了测试关键技术,研究成果对保证快速随机动态波动条件下电能的准确计量与公平交易,促进电能替代绿色发展与创新发展,具有重要意义和广阔的应用前景。
李倩如[8]（2020）在《基于负荷不确定性的储能式铁路功率调节器容量优化设计》文中指出随着经济社会的发展,人们对公共交通的需求逐年增长,因此公共交通在国民经济中占据越来越重要的地位。而由于科技的进步,电气化铁路在近几十年发展迅速,越来越成为人们日常生活中不可或缺的部分。然而电力机车供电具有不对称性和波动性,又由于牵引电网结构而带来的不确定性和不对称性,以及综合的波动性,都给牵引供电系统带来了一定的电能质量问题。问题包括了负序分量和无功含量大,谐波明显等,不仅会影响牵引系统自身的稳定运行,还会影响牵引电网沿线周边其他用户的用电质量。基于现有的研究,铁路功率调节器（Railway Static Power Conditioner,RPC）在平衡有功功率,补偿无功功率,减小负序分量,减少谐波含量等方面,具有良好的综合治理能力,是未来电气化铁路发展重要的方向之一。然而,传统的RPC在解决上述问题上,仍在存在一些劣势,其中包括符合分析方法的理想化带来的补偿容量过大经济性问题或补偿容量过小的补偿不足问题,还包括对再生制动能量无法存储的浪费问题。因此,本文针对铁路功率调节器进行了深入的研究,主要研究内容和创新点如下:针对传统方案中,以一个固定值代表负荷极限对负荷处理的办法,而不考虑牵引负载不确定性,及其带来的补偿容量太大降低了经济性和补偿容量太小无法满足要求的问题,本文提出采用多场景分析的办法。该方法将波动负荷进行分析和一定的处理后,再对其进行聚类分析,将波动负荷分类成多个体现其运行特性的场景。这种数据分析处理办法考虑到了负荷的不确定性,更符合实际负荷的运行情况。针对牵引系统牵引工况下,供电系统两供电臂负荷波动大,补偿容量大的问题,提出了一种基于考虑负荷不确定性的RPC多场景容量优化方案,通过建立优化模型,在对负荷进行多场景分析后,对RPC容量进行优化,并计算每个场景的优化补偿能力,最终得到适合每个场景的补偿能力,在满足补偿要求的同时,提高了RPC的经济性。最后通过仿真实验和对比分析验证了其有效性。针对牵引负荷再生制动工况下,再生制动产生的电能通过变压器注入牵引电网,产生负序电流,对电网其他用电设备产生影响,研究了一种储能式的RPC,介绍了储能部分的结构和运行情况,并通过分析储能式RPC的电气化模型,构建了其参与再生制动能量利用和负荷削峰模型。然后对储能式RPC的经济成本进行了分析,以综合经济效益最大为目标,得到储能式RPC储能系统的优化配置容量,最后通过仿真实验和对比分析验证了该方法的有效性。
李超[9]（2020）在《电气化铁路电能质量实测数据管理与数据分析》文中提出电气化铁路因其具有运输能力强、能源利用率高以及环境友好等优势逐渐成为了中长距离客货铁路运输的主要方式,并在整个世界都已经得到了广泛应用。牵引供电系统作为电气化铁路牵引负荷的动力来源,其电能质量的优劣直接影响着牵引列车的安全运行,并影响着电力系统的电能质量。目前,实测数据是分析和研究电气化铁路电能质量的一种重要工具,但由于完整的电气化铁路电能质量数据中心并不多见,导致电气化铁路电能质量数据存在分布零散、利用率低以及共享性差等问题。而此类数据的高效管理和分析利用,对电气化铁路电能质量的治理以及电网的运营管理具有重要意义。在电气化铁路电能质量数据分析方面,本文进行了电能质量谐波标准和电能质量数据分析方法的研究。在电能质量谐波标准的研究中,结合京沪线路典型牵引变电所高压侧的电能质量数据对接入电网的变电所电能质量特征进行了分析总结。同时,针对其谐波特征展开了对公网谐波标准的探讨,指出了现行谐波国标在谐波电流限值分配中存在的不足,并结合变电所高压侧的谐波电流数据,对比研究了现行谐波国标和新修订公网谐波标准（征求意见稿）的谐波电流限值特征及其对电气化铁路的适用性。在电能质量数据分析方法的研究中,首先,提出了面向牵引变电所分类管理的电能质量综合评估方法,该方案结合K-means聚类算法实现了牵引变电所电能质量的等级评估和分类管理,并对不同聚类等级下的牵引变电所提出了具有针对性的电能质量改善措施;其次,提出了面向牵引网谐振治理的谐波阻抗辨识方法,利用牵引侧两供电臂的谐波电流传递规律对谐波传播电路中的谐波阻抗进行了识别研究,并通过搭建牵引网仿真模型和动模试验平台对所提方法的有效性进行了验证。结果表明,所提方法能有效补偿波动量法估算牵引网系统侧谐波阻抗的误差,辨识结果准确可靠;最后,结合提出的两个方案研究了电气化铁路电能质量分析和治理的辅助决策软件的开发思路。在电气化铁路电能质量数据管理方面,完成了电气化铁路电能质量实测数据库以及数据文件管理系统的设计。同时,结合大数据分析技术,开发了一套基于B/S架构的电气化铁路电能质量数据管理和分析平台。该平台包含了用户管理、文件管理、数据库报表、录波文件分析以及变电所电能质量综合评估等功能,实现了电气化铁路电能质量数据的高效管理、分析和共享,并为研究人员提供了宝贵的数据信息资料。
舒泳皓[10]（2020）在《基于81电平的单相高压大容量电能路由器研究》文中研究表明功率调度是保障电气化铁路正常运行的重要环节。一方面,电力机车属于大功率非线性负载,会导致牵引网电压及功率因数降低,对周边电力产生较大影响,另一方面,考虑到电力机车运行时段具有明显的峰谷期,牵引网能量供求不均衡等问题,在节约能源,减少运营成本的前提下,推出一种能使电气化铁道供电系统与电力机车匹配运行的能量路由装置具有显着的意义。本文针对电气化铁路牵引供电系统单相、高压大容量,运行峰谷期明显等特点,提出了一种适用于电气化铁路的新型电能路由器装置。装置采用电压幅值-相角的能量调度方式确保电力机车的正常供能及对牵引网的电压支撑,通过81电平变换技术满足电气化铁路供能系统对并网变换器高压大功率、高电压质量的需求,最后基于虚拟直流电机控制的储能单元实现可再生能源消纳及稳定控制。针对能量调度方案,采用了电压幅值-相角的控制策略。依据电气化铁路实际功率需求,推导出电能路由器应当输出的电压幅值及相位,通过分析电压幅值及相位对调度有功功率,无功功率的影响,以及分布式能源的种类及特点,建立了能实现电气化铁路功率调度,削峰填谷的优化控制模型。针对81电平变换器,采用了一种多电平阶梯波调制方式。基于变换器输出基波电压与直流母线电容电压的推导关系,通过切分正弦波计算各组开关管通断时间,控制电容器电压幅值等方式,实现81电平变换器的类正弦阶梯波输出。同时,将多电平调制方法的复杂度,H桥功率分布与现有技术进行对比,分析了该技术在电气化铁路等单相高压大容量领域中的优势所在。针对可再生能源消纳及保障系统稳定性,采用了基于虚拟直流电机控制的双向储能变换器。通过对直流电机原理分析建立储能单元控制方案,利用小信号分析与参数优化在理论上对方案可行性进行了验证,同时在分布式能源不稳定发电条件下,通过观察直流母线电压波动情况,分析了方案对系统阻尼与惯性的影响。最后,利用MATLAB搭建出电能路由器仿真模型,模拟了电力机车进/出站时的工作情况,验证了该方案不仅在功率调度及削峰填谷上具备有效性,还能使由电能路由器及牵引网组成的供电系统稳定性得到提升。
二、电气化铁路功率因数探讨（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、电气化铁路功率因数探讨（论文提纲范文）
（1）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 |
（2）不平衡供电系统电能计量方法及其在电气化铁路中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 功率理论研究现状 |
| 1.2.2 有功电能计量方法的研究现状 |
| 1.2.3 不平衡责任划分方法研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 不平衡污染程度评估指标的研究 |
| 2.1 传统的不平衡污染程度评估指标 |
| 2.1.1 三相四线制系统中不平衡污染程度的评估 |
| 2.1.2 三相三线制系统中不平衡污染程度的评估 |
| 2.2 基于等效视在功率分解的新评估指标 |
| 2.2.1 不平衡条件下等效视在功率的分解 |
| 2.2.2 不平衡污染程度评估新指标 |
| 2.3 算例分析 |
| 2.3.1 三相四线制系统仿真模型 |
| 2.3.2 三相三线制系统仿真模型 |
| 2.4 小结 |
| 3 不平衡责任划分新方法 |
| 3.1 传统不平衡责任计算方法分析 |
| 3.1.1 负序等效电路模型的建立 |
| 3.1.2 传统的不平衡责任划分方法 |
| 3.1.3 传统不平衡责任指标的合理性分析 |
| 3.1.4 算例验证 |
| 3.2 不平衡责任计算新方法 |
| 3.2.1 不平衡责任指标的确立 |
| 3.2.2 不平衡责任综合定量计算 |
| 3.2.3 不平衡责任综合定量计算步骤 |
| 3.3 算例分析 |
| 3.3.1 算例设置 |
| 3.3.2 不平衡责任计算与对比分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 考虑不平衡责任的奖罚性电能计量新方法 |
| 4.1 负序对电能计量的影响 |
| 4.1.1 不对称负荷的负序功率流向分析 |
| 4.1.2 负序对电能计量方法的影响 |
| 4.2 奖罚性电能计量新方法 |
| 4.2.1 奖罚性电能计量新方法的计量模型 |
| 4.2.2 新计量模型中参数的求解 |
| 4.2.3 奖罚性电能计量新方法的实现步骤 |
| 4.3 算例分析 |
| 4.3.1 算例设置 |
| 4.3.2 有功功率的计算与对比分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 考虑不平衡责任的奖罚性电费调整方案 |
| 5.1 现有电费调整方案的合理性分析 |
| 5.1.1 传统功率因数的合理性分析 |
| 5.1.2 等效功率因数的合理性分析 |
| 5.2 新的电费调整方案 |
| 5.2.1 新的电费调整模型 |
| 5.2.2 电费调整方案的实施步骤 |
| 5.3 算例分析 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）电气化铁路电能质量治理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 电气化铁路供电系统及电能质量考核标准 |
| 1.2.1 牵引供电系统 |
| 1.2.2 电力机车 |
| 1.2.3 电能质量考核标准 |
| 1.3 电气化铁路发展面临的问题 |
| 1.3.1 谐波问题 |
| 1.3.2 无功问题 |
| 1.3.3 波动性与冲击性 |
| 1.4 研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 APF和SVG的工作原理分析与参数设计 |
| 2.1 APF的工作原理与参数设计 |
| 2.1.1 APF的主电路模型与工作原理 |
| 2.1.2 APF的参数设计 |
| 2.2 SVG的工作原理与参数设计 |
| 2.2.1 SVG的主电路模型与工作原理 |
| 2.2.2 SVG的参数设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 谐波及无功参考指令电流的检测 |
| 3.1 常用的参考指令电流检测方法 |
| 3.1.1 基于瞬时无功功率理论的谐波及无功电流检测算法 |
| 3.1.2 无锁相环单相电路谐波及无功电流检测算法 |
| 3.2 仿真对比分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 补偿电流控制策略分析与研究 |
| 4.1 APF补偿电流控制策略研究 |
| 4.1.1 APF的控制系统分析 |
| 4.1.2 常见的电流内环控制策略 |
| 4.1.3 PI与QPR综合控制 |
| 4.2 SVG补偿电流控制策略研究 |
| 4.2.1 电流间接控制 |
| 4.2.2 电流直接控制 |
| 4.3 APF和SVG的协同控制 |
| 4.3.1 协同控制原理 |
| 4.3.2 协同控制的控制规则 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 仿真验证与分析 |
| 5.1 各部分仿真模型简介 |
| 5.2 仿真分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（4）牵引供电系统高次谐波传播特性与抑制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 高次谐波频繁引发牵引网故障 |
| 1.1.2 高次谐波威胁铁路信号安全 |
| 1.1.3 课题来源及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高次谐波谐振及谐波传播 |
| 1.2.2 牵引供电系统谐波阻抗辨识 |
| 1.2.3 高次谐波干扰铁路信号设备 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 2 牵引供电系统高次谐波传播特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 高次谐波产生机理 |
| 2.2.1 交流机车谐波特性数学解析 |
| 2.2.2 交流机车谐波特性仿真验证 |
| 2.3 高次谐波谐振机理分析 |
| 2.3.1 车网耦合谐波分析 |
| 2.3.2 谐振特性简化分析 |
| 2.3.3 车网联合仿真分析 |
| 2.3.4 实测数据验证 |
| 2.4 高次谐波横向传播现象分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 牵引供电系统谐波耦合机理与端口谐波阻抗辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 牵引变电所两侧供电臂谐波耦合机理 |
| 3.2.1 仅α相供电臂有机车负荷 |
| 3.2.2 仅β相供电臂有机车负荷 |
| 3.2.3 α相与β相供电臂均有机车负荷 |
| 3.3 牵引供电系统谐波耦合建模 |
| 3.4 基于CICA的谐波阻抗解耦算法 |
| 3.4.1 复独立分量分析算法 |
| 3.4.2 谐波阻抗解耦算法设计 |
| 3.4.3 牵引供电系统谐波阻抗计算 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.5.1 阻抗计算结果及误差对比分析 |
| 3.5.2 谐振频率辨识结果 |
| 3.6 小容量实验及实测数据验证 |
| 3.6.1 小容量实验验证 |
| 3.6.2 实测数据验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 牵引供电系统高次谐波干扰铁路信号设备机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高次谐波干扰铁路信号设备调研 |
| 4.2.1 TCR接收线圈感应谐波电压分析 |
| 4.2.2 轨旁扼流变压器引接线电流分析 |
| 4.2.3 开闭所母线电压及馈线电流分析 |
| 4.2.4 高次谐波干扰铁路信号设备测试分析结论 |
| 4.3 车载TCR接收线圈感应谐波电压建模 |
| 4.3.1 TCR接收线圈基本结构及原理 |
| 4.3.2 TCR接收线圈磁感应强度计算 |
| 4.3.3 高次谐波对TCR接收线圈有效作用范围 |
| 4.3.4 TCR接收线圈感应谐波电压模型 |
| 4.3.5 TCR接收线圈感应谐波电压模型仿真验证 |
| 4.4 高次谐波干扰信号地面接收设备机理分析及建模 |
| 4.4.1 扼流变压器建模分析 |
| 4.4.2 不平衡牵引电流干扰信号地面接收设备机理分析 |
| 4.4.3 不平衡牵引电流干扰信号地面接收设备仿真验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 高次谐波综合治理技术探讨与工程验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于无源滤波器的高次谐波抑制措施 |
| 5.2.1 无源滤波器对比分析 |
| 5.2.2 二阶高通滤波器选型与设计 |
| 5.2.3 工程应用I—牵引网谐振过电压治理 |
| 5.2.4 工程应用II—高次谐波干扰铁路信号设备治理 |
| 5.3 高次谐波干扰铁路信号设备防护措施 |
| 5.3.1 牵引电流不平衡系数影响谐波干扰信号程度分析 |
| 5.3.2 扼流变压器励磁电流影响谐波干扰信号程度分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 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）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 |
（6）直挂式MMC-RPC与电气化铁路电能质量治理技术研究（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 电气化铁路中常见的电能质量问题 |
| 1.2.1 电能质量问题及危害 |
| 1.3 电能质量治理方案概述 |
| 1.3.1 主动治理 |
| 1.3.2 被动治理 |
| 1.4 直挂式模块化铁路功率调节器概述 |
| 1.4.1 多电平换流器发展现状概述 |
| 1.4.2 直挂式模块化铁路功率调节装置 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 直挂式铁路功率调节器结构 |
| 2.1 MMC电路结构及工作原理 |
| 2.1.1 MMC电路结构 |
| 2.1.2 MMC-RPC子模块工作原理 |
| 2.1.3 MMC-RPC等效模型分析 |
| 2.2 单相MMC环流分析 |
| 2.3 MMC-RPC主电路参数选取 |
| 2.3.1 子模块悬浮电容参数的选取 |
| 2.3.2 桥臂电感参数的选取 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 直挂式铁路功率调节器控制策略研究 |
| 3.1 MMC的调制策略研究 |
| 3.1.1 阶梯波调制法 |
| 3.1.2 载波PWM调制法 |
| 3.2 MMC子模块电容电压控制策略 |
| 3.2.1 基于排序算法的均压控制策略 |
| 3.2.2 基于载波移相均压控制策略 |
| 3.3 改进型载波移相调制策略 |
| 3.4 基于直流分量预测的PR控制器的环流抑制策略 |
| 3.5 MMC-RPC补偿原理 |
| 3.5.1 电流补偿指令提取原理 |
| 3.5.2 功率补偿指令提取原理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 MMC-RPC的非线性控制策略 |
| 4.1 基于微分平坦理论MMC-RPC的 PIR控制策略 |
| 4.1.1 微分平坦理论 |
| 4.1.2 MMC-RPC的微分平坦论证及稳定性分析 |
| 4.1.3 微分平坦控制器的设计 |
| 4.1.4 仿真验证 |
| 4.2 基于Lyapunov函数的MMC-RPC非线性控制策略 |
| 4.2.1 Lyapunov非线性控制理论的提出 |
| 4.2.2 基于Lyapunov函数控制器的设计 |
| 4.2.3 内环控制器增益参数的选取 |
| 4.2.4 仿真分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）伪随机动态测试信号建模与智能电能表动态误差测试方法（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 论文研究的背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 动态负荷典型特性的研究现状 |
| 1.3.2 电力系统负荷建模的研究现状 |
| 1.3.3 电能表误差测试的研究现状 |
| 1.3.4 压缩感知理论的研究现状 |
| 1.3.5 电参量测量算法的研究现状 |
| 1.4 现有研究成果的总结和不足 |
| 1.5 论文研究的主要内容 |
| 1.6 论文体系结构 |
| 第二章 大功率动态负荷信号典型本质特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 动态负荷概述 |
| 2.3 电气化铁路负荷信号的典型本质特性分析 |
| 2.3.1 宏观时间尺度电气化铁路负荷典型本质特性分析 |
| 2.3.2 微观时间尺度电气化铁路负荷典型本质特性分析 |
| 2.4 电弧炉负荷信号的典型本质特性分析 |
| 2.4.1 宏观时间尺度电弧炉负荷典型本质特性分析 |
| 2.4.2 微观时间尺度电弧炉负荷典型本质特性分析 |
| 2.5 大功率动态负荷信号典型本质特性的总结 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 畸变波形m序列伪随机动态测试信号建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 现有的电能表误差测试信号模型 |
| 3.2.1 常用的测试信号 |
| 3.2.2 稳态测试信号模型 |
| 3.2.2.1 正弦稳态测试信号模型 |
| 3.2.2.2 非正弦稳态测试信号模型 |
| 3.2.3 动态测试信号模型 |
| 3.2.3.1 正弦包络调幅动态测试信号模型 |
| 3.2.3.2 梯形包络调幅动态测试信号模型 |
| 3.2.3.3 调频动态测试信号模型 |
| 3.2.3.4 调相动态测试信号模型 |
| 3.2.3.5 00K动态测试信号模型 |
| 3.3 动态负荷信号空间分解与动态测试信号空间构建 |
| 3.4 畸变波形m序列伪随机动态测试信号模型 |
| 3.4.1 m序列伪随机函数 |
| 3.4.2 畸变波形稳态周期函数 |
| 3.4.3 畸变波形m序列伪随机动态测试信号结构化参数模型 |
| 3.5 信号的产生验证与特性分析 |
| 3.5.1 动态测试信号的产生验证 |
| 3.5.2 动态测试信号的特性分析 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 畸变波形正交伪随机动态测试信号建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 压缩感知理论概述 |
| 4.3 正交伪随机测量矩阵的构建 |
| 4.3.1 正交伪随机测量矩阵的组成 |
| 4.3.2 正交伪随机测量矩阵的结构化构建 |
| 4.4 畸变波形正交伪随机动态测试信号模型 |
| 4.4.1 正交伪随机序列函数 |
| 4.4.2 畸变波形稳态周期函数 |
| 4.4.3 畸变波形正交伪随机动态测试信号结构化参数模型 |
| 4.5 信号的产生验证与特性分析 |
| 4.5.1 动态测试信号的产生方法 |
| 4.5.2 动态测试信号的特性分析 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 动态电能量值的非交叠移动压缩检测算法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电能表的功率电能测量原理 |
| 5.3 动态电能量值的NOLM-CM算法 |
| 5.3.1 有功功率压缩检测模型 |
| 5.3.1.1 离散畸变波形m序列伪随机动态瞬时功率测试信号的稀疏性分析 |
| 5.3.1.2 最小误差测量矩阵的构建 |
| 5.3.2 动态电能量值测量的NOLM-CM算法 |
| 5.4 NOLM-CM算法的仿真与实验验证 |
| 5.4.1 常用的窗函数电能量值测量算法 |
| 5.4.2 NOLM-CM算法的仿真验证 |
| 5.4.2.1 不同动态瞬时功率测试信号条件下的仿真验证 |
| 5.4.2.2 NOLM-CM算法与窗函数算法的对比分析 |
| 5.4.3 NOLM-CM算法的实验验证 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 智能电能表动态误差的似然函数间接测试方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 智能电能表动态误差的似然函数间接测试算法 |
| 6.2.1 畸变波形伪随机动态功率测试信号的游程似然函数 |
| 6.2.2 动态误差的似然函数间接测试算法 |
| 6.3 智能电能表动态误差的似然函数间接测试系统 |
| 6.4 智能电能表动态误差测试实验 |
| 6.4.1 畸变波形伪随机动态测试信号产生的实验验证 |
| 6.4.2 智能电能表的动态误差测试实验结果 |
| 6.4.2.1 不同模式的动态测试信号条件下电能表动态误差测试结果 |
| 6.4.2.2 不同功率因数的动态测试信号条件下电能表动态误差测试结果 |
| 6.4.2.3 不同被测电能表的动态误差测试结果 |
| 6.4.3 电能表动态误差似然函数间接测试系统的不确定度评估 |
| 6.4.3.1 P_k~m(t)条件下的不确定度评估 |
| 6.4.3.2 p_k~(OPRM)(t)条件下的不确定度评估 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻博期间完成的论文和取得的科研成果 |
| 作者简介 |
| 导师简介 |
| 附件 |
（8）基于负荷不确定性的储能式铁路功率调节器容量优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 牵引供电系统与铁路功率调节器 |
| 2.1 牵引供电系统及其电能质量问题 |
| 2.1.1 牵引供电系统 |
| 2.1.2 电力机车 |
| 2.1.3 电能质量问题 |
| 2.2 铁路功率调节器在电能质量治理中的应用 |
| 2.2.1 铁路功率调节器结构 |
| 2.2.2 铁路功率调节器综合补偿原理 |
| 2.2.3 负荷确定情况下的铁路功率调节器容量设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于负荷不确定性的RPC容量优化设计 |
| 3.1 牵引负荷特性分析 |
| 3.2 基于多场景的RPC容量优化设计 |
| 3.2.1 牵引负荷数据预处理 |
| 3.2.2 基于K-means计算的多场景划分 |
| 3.2.3 基于多场景分析的RPC容量优化模型 |
| 3.2.4 算法流程 |
| 3.3 仿真验证与结果分析 |
| 3.3.1 牵引负荷源数据和数据预处理 |
| 3.3.2 结合多场景的分析的优化补偿结果及对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 新型储能式铁路功率调节器原理及容量优化设计 |
| 4.1 新型储能式RPC的结构 |
| 4.1.1 储能式RPC |
| 4.1.2 RPC能量存储系统ESS |
| 4.2 再生制动能量利用与负荷削峰原理 |
| 4.2.1 基于储能式RPC的再生制动能量利用原理 |
| 4.2.2 考虑负荷不确定性的储能式 RPC 的多重应用策略 |
| 4.3 考虑负荷不确定性的储能式RPC容量优化设计 |
| 4.3.1 储能式RPC经济成本分析 |
| 4.3.2 考虑负荷不确定性的储能式RPC容量优化模型 |
| 4.3.3 算法流程图 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 负荷情况以及参数设置 |
| 4.4.2 算例分析 |
| 4.4.3 对比实验及其分析 |
| 4.4.4 前景分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 后期工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果 |
（9）电气化铁路电能质量实测数据管理与数据分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电气化铁路电能质量数据监测技术 |
| 1.2.2 电气化铁路电能质量数据的管理现状 |
| 1.2.3 电气化铁路电能质量数据的分析方法 |
| 1.3 本文主要工作内容及安排 |
| 2 电能质量数据分析需求及其相关评估理论 |
| 2.1 电气化铁路电能质量数据的分析需求 |
| 2.2 电气化铁路电能质量数据管理与分析框架 |
| 2.3 电能质量标准及数据分析方法 |
| 2.3.1 国内外电能质量评估标准 |
| 2.3.2 电能质量数据的分析方法 |
| 2.4 电能质量的综合评估理论 |
| 2.4.1 模糊数学分析法 |
| 2.4.2 概率统计与矢量代数法 |
| 2.4.3 遗传投影寻踪法 |
| 2.4.4 物元分析法 |
| 2.4.5 BP神经网络分析法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 电气化铁路电能质量问题分析及谐波标准对比研究 |
| 3.1 电气化铁路系统电能质量研究 |
| 3.1.1 电气化铁路电能质量问题及其产生机理 |
| 3.1.2 基于实测数据的电气化铁路电能质量特征分析 |
| 3.2 电能质量谐波标准研究 |
| 3.2.1 现行谐波国标对电气化铁路的适用性 |
| 3.2.2 新修订的公共电网谐波标准(征求意见稿) |
| 3.2.3 新旧国标谐波电流限值对比研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 电气化铁路电能质量数据分析方法研究 |
| 4.1 面向牵引变电所分类管理的电能质量综合评估方法 |
| 4.1.1 K-means聚类算法原理 |
| 4.1.2 电能质量指标体系及其等级划分 |
| 4.1.3 评估体系及聚类中心的选取 |
| 4.1.4 算例应用 |
| 4.2 面向牵引网谐振治理的谐波阻抗辨识方法研究 |
| 4.2.1 波动量法及其适用性 |
| 4.2.2 牵引网谐波传输原理及传输模型 |
| 4.2.3 基于波动量法的牵引网谐波阻抗辨识方法 |
| 4.2.4 计算机仿真及试验验证 |
| 4.2.5 辅助决策及其软件开发思路 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 电气化铁路电能质量实测数据管理与分析系统设计 |
| 5.1 系统需求分析 |
| 5.1.1 技术需求分析 |
| 5.1.2 功能性需求分析 |
| 5.1.3 非功能性需求分析 |
| 5.2 软件框架设计 |
| 5.2.1 软件架构设计 |
| 5.2.2 系统功能结构设计 |
| 5.2.3 数据可视化设计 |
| 5.3 数据收集系统设计 |
| 5.3.1 数据库设计 |
| 5.3.2 数据文件管理系统设计 |
| 5.4 系统功能实现 |
| 5.4.1 系统管理员功能实现 |
| 5.4.2 网站用户的功能实现 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A IEC 61000系列电能质量标准及其对应国标 |
| 附录 B 国内电能质量标准及其指标限值 |
| 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 |
（10）基于81电平的单相高压大容量电能路由器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 电气化铁路发展历程及未来趋势 |
| 1.1.2 牵引网供电特性及能量调度问题 |
| 1.1.3 研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电气化铁路功率调度研究现状 |
| 1.2.2 可再生能源发电及电能路由器研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 系统结构及工作原理 |
| 2.1 基于81电平变换技术的电气化铁路电能路由器方案 |
| 2.2 电能路由器能源端口 |
| 2.2.1 分布式发电系统 |
| 2.2.2 分布式储能系统 |
| 2.3 并网变换器拓扑结构及工作机理 |
| 2.3.1 利用81 电平变换器实现受控电压源 |
| 2.3.2 利用81 电平变换器实现移相控制 |
| 2.4 本章小节 |
| 第3章 81电平变换器调制方案及参数优化 |
| 3.1 多电平变换技术对比分析 |
| 3.2 81 电平变换技术 |
| 3.2.1 导通角的确定 |
| 3.2.2 H桥开关管触发脉冲 |
| 3.3 变压器功率及短路阻抗选取分析 |
| 3.3.1 变压器承受功率分析 |
| 3.3.2 变压器短路阻抗选取 |
| 3.4 81 电平变换器波形仿真验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 储能系统功率调度控制及稳定性分析 |
| 4.1 分布式储能控制方式研究 |
| 4.1.1 常见双向DC/DC变换器控制策略 |
| 4.1.2 虚拟直流电机控制技术 |
| 4.2 小信号建模和稳定性分析 |
| 4.2.1 小信号分析 |
| 4.2.2 不同控制策略下稳定性对比分析 |
| 4.3 虚拟参数优化确定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 仿真模型与分析 |
| 5.1 系统模型 |
| 5.2 新型电能路由器在不同工况下的仿真分析 |
| 5.2.1 电能路由器发电 |
| 5.2.2 电能路由器储能 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
四、电气化铁路功率因数探讨（论文参考文献）
- [1]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)
- [2]不平衡供电系统电能计量方法及其在电气化铁路中的应用[D]. 脱长军. 兰州交通大学, 2021(02)
- [3]电气化铁路电能质量治理研究[D]. 权学红. 陕西理工大学, 2021(08)
- [4]牵引供电系统高次谐波传播特性与抑制研究[D]. 王迎晨. 北京交通大学, 2021(02)
- [5]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)
- [6]直挂式MMC-RPC与电气化铁路电能质量治理技术研究[D]. 江志强. 华东交通大学, 2020(06)
- [7]伪随机动态测试信号建模与智能电能表动态误差测试方法[D]. 王婧. 北京化工大学, 2020
- [8]基于负荷不确定性的储能式铁路功率调节器容量优化设计[D]. 李倩如. 湘潭大学, 2020(02)
- [9]电气化铁路电能质量实测数据管理与数据分析[D]. 李超. 北京交通大学, 2020(03)
- [10]基于81电平的单相高压大容量电能路由器研究[D]. 舒泳皓. 湖北工业大学, 2020(08)