CRH2动车组负荷模研究-电气工程专业毕业论文.docx

西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 1、分析了进行负荷建模的意义与背景，确立了对CRH2动车组负荷建模的研究方 向； 2、通过分析CRH2原理，搭建了Simulink仿真模型； 3、建立了感应电动机并联指数综合负荷模型对CRH2动车组进行动态描述，通过 建立的仿真模型获取数据对负荷数学模型进行参数识别，参数识别过程中利用 两种优化算法进行识别，识别的结果都表明感应电动机并联指数模型具有良好 的描述能力及泛化能力，具有一定的应用价值。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。本 人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名： 嗍仂群鲥么窖 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页 摘 要 高速铁路具有运距远、运量大、环保、排放低等优势，近年来，高速铁路在中国得 到了飞速发展，在电力系统中的比重也在逐年加大。高速铁路牵引负荷为非线性负荷， 具有大容量、冲击性强的特点，会对电力系统的稳定运行产生一定的影响，为了适应新 形势下的发展要求，开展高速铁路负荷特性的相关研究，对保障其自身的安全运行以 及降低其对电力系统的影响都有着十分重要的意义。 基于此，本文开展了对动车组负荷建模的相关研究，搭建了CRH2动车组牵引传 动系统仿真模型，在此基础之上利用两种参数识别算法对动车组负荷进行了负荷建模 研究。 在模型搭建方面，主要分析了CRH2动车组牵引整流器、牵引逆变器的工作方式、 控制方法以及控制策略，其中CRH2牵引整流器主电路结构，采用单相三电平PWM整 流器，通过分析瞬态直接电流控制方式以及SPWM调制原理为后续的模型仿真提供了 理论基础，分析了中点电位失衡原因，后采用改变上下两电容充放电过程的方式来实 现中点电位平衡控制；介绍了CRH2牵引逆变器主电路结构及工作模型，重点分析了 间接转子磁场定向矢量控制的控制方式以及SVPWM调制原理；在对CRH2动车结构 以及控制策略的分析与了解的基础上，利用simulink建立了CRH2动车组牵引传动系 统仿真模型，并通过模型检验验证了模型搭建的有效性，为后续的机理分析负荷建模 提供了数据支撑。 在负荷建模方面，简要的介绍了负荷建模的相关知识包括模型类别、识别过程、 识别方法等，结合CRH2动车组结构特性，对其采用感应电动机并联指数模型进行描 述，其中利用关于机车速度的二次函数来对机车转矩进行表征，从而模拟不同速度下 的机车模型，通过遗传算法与粒子群算法对动态负荷模型进行了参数识别和泛化能力 检验，结果表明，两者的识别结果都具有较好的外推和内插能力，这说明感应电动机 并联指数模型能够较好的描述机车的动态过程。 综上所述，本文搭建的感应电动机并联指数模型对动车组的负荷特性具有较好的 描述能力，其对研究高速铁路负荷特性以及其对电网的影响具有一定的应用价值。 关键词：高速铁路；CRH2； 数字仿真；负荷建模； 参数识别； 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 I页 Abstract High-speed railway can provide long-distance，mass-load transportation with environmentally friendly low emission．China has gained great progress in this field during recent years．As result，high-speed railway takes a growing proportion in the electrical power system．Equipped with the non-linear load，the high-speed railway has features such as mass capacity and high impact，which will influence the operational stability at some level．To cooperate、Ⅳim the current trend,researches of high-speed railway load pattern is extremely important to safe operation