电气化铁路谐波测量方法综述.pdfVIP

维普资讯 ，^^^^^ 2008年第1期。 东北电力技术 45 。 一其 、 ¨¨¨¨¨ 电气化铁路谐波测量方法综述 ： 巴 ： OverviewonPowerHarmonicsMeasurementofElectrifiedRailway 。 t l l l 邢小丽 (华北电力大学，河北 保定 071003) 摘要：简要介绍了我国电气化铁路谐波情况。针对 目前国内外学者提出的一些谐波测量方法，提出了几种较适合我国电气 化铁路特点的谐波测量方法，指出了这些方法的原理、性能及应用场合，并对这些方法的优缺点进行了比较。最后对我国 电气化铁路谐波测量方法的研究动向提出了看法。 关键词：电气化铁路；谐波测量；傅立叶变换；小波分析；神经网络 [中图分类号]U22 [文献标识码]B [文章编号]1004—7913(2008)0l一0045—03 随着大量电力电子设备的广泛应用，电力系统 直接向全网渗透，对其它用户造成影响。 电能质量问题 日益严重 。其 中，各种谐波源产生的 2 谐波测量方法的比较 谐波对电力系统环境造成污染，对全系统的电能质 量状况产生较大影响。 电铁负荷与一般 电力系统负荷最大的区别在于 作为主要谐波源的电气化铁路 (简称 电铁)， 具有随机波动性和不对称性，所以其产生的电能质 其电力机车在运行过程中会产生大量的电力谐波， 量问题也与电力系统负荷产生的电能质量问题有所 使电网电压波形产生畸变，其产生的危害性远比其 差别 ，因此有必要对现有的谐波测量方法进行比较 它谐波源更为严重，更为广泛。随着电铁运量的增 研究，以寻找符合我国电铁谐波特点的测量方法。 加，如果电铁谐波仍然不能得到及时治理，其产生 目前电力系统谐波的测量分析理论主要分为四 的危害将会更加严重。然而，治理谐波的先决条件 种：基于傅立叶变换的谐波测量、基于小波分析的 是对谐波的监测，因此，根据我国电气化铁路其 自 谐波测量、基于神经网络的谐波测量和基于瞬时无 身特点，找出适当的谐波测量方法是非常必要的。 功功率的谐波测量。 2．1 基于傅立叶变换的测量方法 l 电气化铁路谐波特点 基于傅立叶变换的谐波测量是当今应用最多的 电气化铁路的电力机车为波动性很大的大功率 一 种方法。常用于检测基波和整数次谐波，由离散 单相整流负荷，由于列车在运行过程中的加速、惰 傅立叶变换过渡到快速傅立叶变换的基本原理构 行、制动的各种状态、线路坡度、弯道半径、气象 成。使用此方法测量谐波精度较高，使用方便。其 条件、司机操作等因素以及供电臂上列车数量的变 缺点是需要一定时间的电流值，且需进行两次变 化，牵引负荷随机波动。对于供给牵引变 电所三相 换，计算量大，计算时间长，检测结果实时性较 对称的电力系统来说，电气化铁路的牵引负荷具有 差。而且在采样过程中，如果不是同步采样，将会 非线性、不对称和波动性的特点。 带来频谱泄漏以及栅栏效应，无法满足准确的谐波 与电力系统中其它非线性负