有源滤波器应用在地铁上的重要性及前景

发布时间:2018,12,03

    有源滤波器在地铁上的应用是非常重要的,这是由于地铁在缓解交通压力中发挥着越来越重要的作用。而牵引供电系统作为地铁的动力来源,其可靠性影响着整个地铁交通系统的安全稳定运行。地铁的供电系统是直流牵引供电系統,牵引变电所实现了将交流电整流成直流电供地铁机车运行。而整流机组是其中的关键组成部分也是整个系统中主要的谐波来源,为了减少整流机组网侧波电流对城市电网的影响,我国大部分的整流机组以12脉波整流为主。所以在整流机组网侧装了有源滤波器装置,对网侧的谐波进行补偿控制。

    有源滤波器能够大幅减少其非特征次谐波含量。有源滤波器的工作过程是:运用电流传感器CT采集负载侧和逆变器输出主线路上的电流,共6路。同时利用电压传感器PT对当前电网电压和逆变器直流侧电容电压进行采样。而后使用谐波检测算去提取出谐波信号,依据所建立的数学模型,计算出每相每个开关器件的开关映射时间,完成跟踪指令谐波电流的任务,从而使电网变压器输出电流干净,没有谐波污染。

有源滤波器

一、谐波对地铁供电系统的危害:

(1)地铁牵引供电系统中多釆用的是24脉波整流机组,是由两组12脉波整流机组并联组成。如果两组12脉波整流机組工作不稳定会产生大量的谐波,对地铁安全运行产生威胁。谐波对无功补偿系统产生干扰、降低功率因素甚至引起误跳闸、诱发谐振,使无功补偿电容器过热甚至击穿,继电保护装置误动作影响电能计量等一系列危害车站配电系统复杂。

(2)地铁谐波不但影响了电网电气设备的寿命同时也维短了电气化铁路自身的寿命。当牵引系统谐波频率与输电系统的固有频率重合叠加是可能放大谐波分量,增加设备的附加损耗和发热,造成设备故障。因为地铁负荷都是靠近城市中心负荷的,谐波注入电网会对邻近的民用电网造成很大的干扰,也会对邻近的通信系统造成干扰,最重要的是对自身的危害非常严重。

(3)因为地铁的控制中心,他向外界发出的信息不能有半点误差和延迟,否则会造成无法估量的损失。地铁的服务设施为乘客提供方便快捷安全服务,在这人员密集的场合出现电梯故障、停电、报警失灵都会造成现场混乱乃至生命安全。所以地铁上需要应用有源滤波器来保驾护航,为乘客提供一个安全的乘车环境。

二、有源滤波器在地铁上的应用前景:

    地铁的各类负荷具有波动性,如早晚高峰负荷大,系数参数变化也大,地铁大量采用电缆线路,系统的整体功率因教较高。地铁各类用电设备均为运营服务,一旦出现问题,将直接影响到地铁的行车安全和乘客的人身安全,因此各类用电系统对电网的供电质量要求较高,传统的无源补偿装置容易与谐波源发生谐振,进而将谐波放大。所以通过对有源滤波器和无源滤波器的性前对比,使用有源滤波器是消除地铁供电系统谐波危害的优选方案。


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