【摘 要】
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地铁的准点性、可靠性、稳便性和实惠性是其他交通工具难以做到的,对于减缓城市交通堵塞的现象立竿见影,可以有效优化城市居民的出行结构。但是,由于地铁供电系统存在电缆线路和许多非线性电力电子器件,许多谐波和无功功率的问题也随之而来,诸如谐波含量高、电缆容性电流大、电压起伏和突变、功率因数不高等。随着地铁建设规模的逐渐扩大,地铁系统的电能质量问题也给城市电网带来的不良影响也愈演愈烈,因此,对地铁供电系统电
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地铁的准点性、可靠性、稳便性和实惠性是其他交通工具难以做到的,对于减缓城市交通堵塞的现象立竿见影,可以有效优化城市居民的出行结构。但是,由于地铁供电系统存在电缆线路和许多非线性电力电子器件,许多谐波和无功功率的问题也随之而来,诸如谐波含量高、电缆容性电流大、电压起伏和突变、功率因数不高等。随着地铁建设规模的逐渐扩大,地铁系统的电能质量问题也给城市电网带来的不良影响也愈演愈烈,因此,对地铁供电系统电能质量的治理变得尤为重要。首先,本文对地铁供电系统中的谐波及无功进行了举例说明,并简述了地铁供电系统的构成部分。通过Matlab/Simulink仿真软件搭建地铁供电系统模型,并分别对带纯电阻负载和带机车负载的地铁供电系统进行相应的电能质量仿真实验,更好的模拟地铁供电系统在真实情况下谐波及无功的含量。其次,针对地铁供电系统电能质量特点,分析了四种综合治理的方案,选择最优的综合治理方案,建立相关补偿装置的数学模型,对最优的综合治理装置中HAPF及SVG的主电路及参数进行设计,以确定HAPF和SVG的合理安全容量。最后,针对综合补偿装置容量配置问题,提出了一种基于H∞协同控制策略,并在此协同策略的三个环节分别进行详细地分析与对比。通过仿真对比有功分离检测法和PQ检测法,选择出谐波及无功检测环节所使用的方法。通过仿真对比滞环比较控制与H∞控制+滞环比较控制,选择出协同控制环节误差校正控制器。在综合治理环节,根据HAPF和SVG不同工作模式和控制目标,搭建地铁HAPF和SVG协同控制的仿真模型。运用simulink模块搭建相应的控制策略仿真模型,实现地铁供电系统电能质量的H∞协同控制。
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