[發明專利]一種電力機車諧波電流的分相補償方法

有效

• 申請號: 201410357521.2
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104078991A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 王寶安;陳豪;白晨陽;商姣
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26;H02J3/01
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種電力機車諧波電流的分相補償方法，屬于電氣化鐵道電能質量治理領域。

背景技術

和其他牽引方式相比，電力機車具有提高鐵路運輸能力、降低運營成本、保護生態環境的優點。隨著電氣化鐵道地迅猛發展，也暴露出了電力機車的相應弊端。尤其，電力機車運行時，對供電系統產生了很大的沖擊，惡化了電網的運行條件。目前，電氣化鐵道所采用的電力機車，主要屬于波動性強的單相整流橋負荷，對于三相供電的電力系統來說，將產生三相不平衡的基波電流和三相不平衡的諧波電流。三相不平衡的基波電流將導致電網三相電壓不平衡，諧波電流可能引起電壓波動，甚至導致系統諧振，損壞電力設備。隨著電力機車容量和數量的激增，其所導致的電能質量問題已越來越嚴重。

目前，針對電力機車的三相不平衡基波電流，多采用基于斯坦梅茲理論的分相補償SVC或分相補償SVG；而對于電力機車的諧波電流，則多采用無源濾波器濾波或無源濾波器+有源電力濾波器混合濾波的形式。無源電力濾波器(PPF)是傳統的補償電力系統諧波電流的主要方式，其具有結構簡單、運行可靠、成本較低等優點。但無源濾波器的濾波性能受電網參數的影響較大，電網頻率偏差、電網阻抗變化、無源濾波器參數改變及老化均可能大幅降低濾波性能。有源無源混合型濾波器包括并聯混合型有源濾波器和串聯混合型有源濾波器。目前，工程應用較多的是并聯混合型有源電力濾波器。并聯混合型有源濾波器可以補償電力機車的三相不平衡電流及諧波電流，但是由于電力機車采用的電壓等級為27.5kV，并聯混合型有源濾波器由于器件耐壓有限，不適合補償大容量的三相不平衡電流及諧波電流。

發明內容

發明目的：本發明提出一種電力機車諧波電流的分相補償方法，降低設備的復雜程度，減少設備數量。

技術方案：本發明采用的技術方案為一種電力機車諧波電流的分相補償方法，分相補償SVG為三單相補償器首尾接成三角形，三角形的三個頂點并接在三相電網上，針對相電流-線電流約束關系，增加了平均分配各次諧波最小電流至分相補償SVG的各相的約束條件。

優選地，所述三單相補償器為H橋級聯直接并至電網或單個H橋通過變壓器并至電網。

優選地，該方法包括以下步驟：

1)分相補償的SVG諧波相電流與線電流滿足式(1)所示關系：