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電氣化機(jī)車的“清潔”電能
2013-03-21
隨著電氣化機(jī)車使用越來越廣泛，會在電網(wǎng)中會產(chǎn)生大量的諧波和負(fù)序污染，如不能在牽引變電站得到及時治理，將注入電網(wǎng)，降低電能質(zhì)量，隨著城鐵和地鐵的發(fā)展，這一矛盾日益突出。改善電能質(zhì)量的先決條件是對不同工況下的電能質(zhì)量進(jìn)行合理監(jiān)測和細(xì)致分析，而國內(nèi)絕大多數(shù)供電站段都不具有相關(guān)的分析儀器和設(shè)備。針對這一問題，根據(jù)我國電氣化鐵路的自身特點，研制攜帶方便、分析功能強(qiáng)大而且符合鐵路工作習(xí)慣和要求，高性價比的、多功能、便攜式電能質(zhì)量檢測分析裝置非常必要。
(1)客運專線供電系統(tǒng)測試，尤其是聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間測試時間較長，中間常有包括所用電在內(nèi)的全所斷電，測試系統(tǒng)需要具有虛擬儀器的即啟即測、閾值啟停、定時啟停功能。
(2)由動車組、電力機(jī)車性能及SVC、抑制諧振濾波器性能等決定的對諧波分析、THD計算至不同的諧波次數(shù)的要求，是否計算偶次諧波的要求。
(3)客運專線供電系統(tǒng)測試各條饋線電流需要和與其相關(guān)電壓計算相關(guān)關(guān)系（功率、相位差）。
在硬件方面，電壓及電流需要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)采樣的速率及精度必須很高，采用了凌華數(shù)據(jù)采集卡（PCI-9846），DVDI系列互感器，電流鉗選用FLUKEi200s交流電流鉗。
圖1 總體設(shè)計方案系統(tǒng)的軟件部分由LabVIEW開發(fā)平臺編寫。基于虛擬儀器的電能質(zhì)量檢測系統(tǒng)分為檢測和分析兩大部分。監(jiān)測部分的任務(wù)是將原始電壓電流信號采集并變換成數(shù)字信號，然后顯示出波形和頻譜，存儲并輸出數(shù)據(jù)文件，其包含的功能模塊有數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、圖形顯示模塊、數(shù)據(jù)文件輸出模塊等；分析部分是對監(jiān)測部分輸出的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行系統(tǒng)的深入分析，得出電能質(zhì)量各項指標(biāo)參數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果、變化趨勢等，并根據(jù)需要打印出牽引供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量分析報表。
用基于軟鎖相的FFT諧波檢測和組合小波檢測諧波的方法對電氣化鐵道諧波實測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，諧波數(shù)據(jù)來自北京鐵路局石家莊供電段內(nèi)京廣線某變電所、石太客專某變電所和石德線某變電所。處理諧波次數(shù)為2~63次，采樣頻率為256點/周波。記錄數(shù)據(jù)的時間為24小時。牽引供電系統(tǒng)電壓、電流數(shù)據(jù)中根據(jù)車型負(fù)載的不同和牽引變電所供電區(qū)段有無機(jī)車負(fù)載，其諧波含量也有著不同之處，本文主要針對不同車型負(fù)載給牽引供電系統(tǒng)所帶來的諧波進(jìn)行分析。
來源 示波器 http://www.bjdaisi.com.cn/
(1)客運專線供電系統(tǒng)測試，尤其是聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間測試時間較長，中間常有包括所用電在內(nèi)的全所斷電，測試系統(tǒng)需要具有虛擬儀器的即啟即測、閾值啟停、定時啟停功能。
(2)由動車組、電力機(jī)車性能及SVC、抑制諧振濾波器性能等決定的對諧波分析、THD計算至不同的諧波次數(shù)的要求，是否計算偶次諧波的要求。
(3)客運專線供電系統(tǒng)測試各條饋線電流需要和與其相關(guān)電壓計算相關(guān)關(guān)系（功率、相位差）。
在硬件方面，電壓及電流需要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)采樣的速率及精度必須很高，采用了凌華數(shù)據(jù)采集卡（PCI-9846），DVDI系列互感器，電流鉗選用FLUKEi200s交流電流鉗。
圖1 總體設(shè)計方案系統(tǒng)的軟件部分由LabVIEW開發(fā)平臺編寫。基于虛擬儀器的電能質(zhì)量檢測系統(tǒng)分為檢測和分析兩大部分。監(jiān)測部分的任務(wù)是將原始電壓電流信號采集并變換成數(shù)字信號，然后顯示出波形和頻譜，存儲并輸出數(shù)據(jù)文件，其包含的功能模塊有數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、圖形顯示模塊、數(shù)據(jù)文件輸出模塊等；分析部分是對監(jiān)測部分輸出的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行系統(tǒng)的深入分析，得出電能質(zhì)量各項指標(biāo)參數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果、變化趨勢等，并根據(jù)需要打印出牽引供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量分析報表。
用基于軟鎖相的FFT諧波檢測和組合小波檢測諧波的方法對電氣化鐵道諧波實測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，諧波數(shù)據(jù)來自北京鐵路局石家莊供電段內(nèi)京廣線某變電所、石太客專某變電所和石德線某變電所。處理諧波次數(shù)為2~63次，采樣頻率為256點/周波。記錄數(shù)據(jù)的時間為24小時。牽引供電系統(tǒng)電壓、電流數(shù)據(jù)中根據(jù)車型負(fù)載的不同和牽引變電所供電區(qū)段有無機(jī)車負(fù)載，其諧波含量也有著不同之處，本文主要針對不同車型負(fù)載給牽引供電系統(tǒng)所帶來的諧波進(jìn)行分析。
來源 示波器 http://www.bjdaisi.com.cn/
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