[发明专利]城市轨道交通电能质量仿真分析系统的谐波分析建模方法

说明书

本发明提供了一种城市轨道交通电能质量仿真分析系统的谐波分析建模方法，包含如下步骤：步骤1，构建城市轨道交通的供电系统仿真模块；步骤2，构建城市轨道交通列车运行状况仿真模块；步骤3，构建FFT谐波分析模块，用于对所述城市轨道交通列车运行状况仿真模块中的录波器模块接收到的波形信息中的谐波进行分析比较。本发明可以模拟城市轨道交通列车的三种工况(牵引、惰行、制动)下的运行状态对电网的谐波影响，从而为获得更好的电源质量提供分析基础。

技术领域

本发明涉及一种建模方法，尤其是涉及一种城市轨道交通电能质量仿真分析系统的谐波分析建模方法。

背景技术

随着经济发展和城市现代化进程的加快，世界各国都面临同样的问题，即城市人口迅猛增长、地域不断扩大，原有的城市地面交通无法满足市民日益增长的出行需求。城市轨道交通正是现代化城市中理想的、能满足市民出行需求的一种公共交通工具。城市轨道交通供电系统是为轨道交通运营提供动力能源的一个系统，在众多的城市电网用户中是一个重要的用户。它从城市电网接受电源，通过变配电，将合适的电源提供给城市轨道交通各个子系统。随着城市轨道交通规模不断扩大，地铁作为城市电网的一级负荷，该系统中含有大量的非线性负荷，其投运给电网带来的影响更不容忽视，尤其是对系统公共连接点处产生的谐波影响，城市轨道交通接入对电网的谐波影响越来越引起关注。目前，国内外对城轨供电系统电能质量的研究主要集中在直流电源整流系统所产生的影响，城市轨道交通在运行过程中应分为牵引、惰行、制动三个过程，但是从列车实际投运后，在牵引、惰行、制动三种具体工况下对网侧谐波的分析和研究却很少，这对地铁系统谐波的精准化治理带来了不便。

本发明在城市轨道交通电能质量仿真分析系统中主要提出不同运行阶段城市轨道交通对电网的谐波影响建模方法。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种城市轨道交通电能质量仿真分析系统的谐波分析建模方法，其特征在于包含如下步骤：

步骤1，构建城市轨道交通的供电系统仿真模块，该供电系统仿真模块包括高压母线模块A和高压母线模块B，主变压器模块，所述主变压器模块包括两个110KV/35KV变压器模块，分别用于接收来自高压母线模块A和高压母线模块B的高压电，所述两个110KV/35KV变压器模块中的母线采用单母线分段的接线方式，所述主变压器模块将所述高压母线模块A和高压母线模块B的110KV三相交流电经过降压处理后变成35KV三相交流电送入牵引变电站模块，然后经过牵引变电站模块的降压、整流步骤，得到模拟驱动列车的直流电；

步骤2，构建城市轨道交通列车运行状况仿真模块，该仿真模块包括：直流电源模块，该直流电源模块即为供电模块中的牵引变电站模块，用于向列车运行状况仿真模块输送直流电；IGBT逆变器模块，用于模拟列车逆变器，所述IGBT逆变器模块分别连接至四个并联的感应电动机模块，所述感应电动机模块用于模拟向终端输出机械能；还包括录波器模块，该录波器模块用于接收IGBT逆变器模块的输出电压信息、感应电动机模块输出的电流信息、转速信息、电磁转矩信息；还包括矢量控制模块，所述矢量控制模块的一端与所述IGBT逆变器模块连接，通过向IGBT逆变器模块发送开、断控制脉冲，对列车的运行状态起到控制作用；还包括逻辑控制模块，所述逻辑控制模块的一端与矢量控制模块连接，另一端连接至感应电动机模块的转速信息输出端；所述逻辑控制模块接收所述感应电动机模块输出的转速信息以获得列车速度的信息，通过获得的列车速度信息，确定所述IGBT逆变器模块的开关断脉冲的发送时间；

步骤3，构建FFT谐波分析模块，用于对所述录波器接收到的信息的波形的谐波进行分析比较。

进一步的，所述牵引变电站模块在整流时，采用24脉波整流系统进行整流。