徐帥

摘要：針對動(dòng)車組網(wǎng)側(cè)操作技術(shù)及網(wǎng)側(cè)諧波存在的問題，通過分析諧波電流產(chǎn)生的原因，進(jìn)行諧波抑制技術(shù)的分析，為諧波抑制方法提供理論支持。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車組；諧波；抑制

一、諧波電流產(chǎn)生原因分析

（一）四象限流器功能概述

四象限流器是一種基于雙閉環(huán)控制系統(tǒng)、并借助整流器的特點(diǎn)，有效控制周期內(nèi)的電流參數(shù)在一定范圍之內(nèi)的設(shè)備。當(dāng)設(shè)備工作過程中范圍電流高于基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，設(shè)備就會(huì)自動(dòng)斷開，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將直流、交流電流的參數(shù)控制在一定范圍內(nèi) [1] 的目標(biāo)。若范圍電流參數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)內(nèi)，設(shè)備將不會(huì)產(chǎn)生作用。但是在動(dòng)車的諧波控制過程中，該設(shè)備與其他元件的限制條件仍沒有系統(tǒng)的參照標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而導(dǎo)致該設(shè)備的功能仍有缺陷。

（二）諧波電流產(chǎn)生原因

由于四象限整流器設(shè)備的不穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生非線性電壓，即諧波電壓。特別是變流器、變頻器的相位大小參數(shù)不正常，進(jìn)而導(dǎo)致線路內(nèi)的電壓與正弦波的參數(shù)配比超過常規(guī)，導(dǎo)致產(chǎn)生2倍以上的諧波頻率，進(jìn)而可能導(dǎo)致元件發(fā)生損害。同時(shí)，由于負(fù)載量過大而導(dǎo)致范圍內(nèi)的電感元件和電容元件的周期負(fù)載過大，極大的降低了元件的使用周期，甚至可能產(chǎn)生安全隱患問題。

二、動(dòng)車組網(wǎng)側(cè)諧波抑制技術(shù)

（一）基本模型的建立

1.仿真模型

技術(shù)人員需要從動(dòng)車組的供電設(shè)備出發(fā)，并借助相關(guān)的操作軟件構(gòu)建具有操作意義的仿真模型，使軟件能夠結(jié)合動(dòng)車組的實(shí)際供電情況進(jìn)行分析，保證模型位置與參數(shù)具有科學(xué)的意義[2]。同時(shí)，需要對諧波產(chǎn)生的位置進(jìn)行調(diào)研，并分析各部位諧波的大小參數(shù)，進(jìn)而通過仿真計(jì)算得出一個(gè)具有協(xié)調(diào)意義的固有屬性，實(shí)現(xiàn)對元件位置的優(yōu)化控制。

2.計(jì)算模型

需要對仿真技術(shù)固定的數(shù)據(jù)進(jìn)行模型計(jì)算，并利用其牽引參數(shù)進(jìn)行諧波成分、諧波頻率的計(jì)算。在實(shí)際操作中主要依據(jù)以下公式： f1=n×2fc±m(xù)×fs

其中，fc采納數(shù)為載波頻率的數(shù)值；fs=50Hz（調(diào)試頻率參數(shù)）；m、n為調(diào)試點(diǎn)的參數(shù)值，且m=（n1），即當(dāng)m=1，3，51時(shí)，n=2，4，61；若m=2，4，61時(shí)，n=1，3，51。

如圖1所示，當(dāng)使用牽引變壓器次邊2臺變流器的相位差大小為90°時(shí)，依據(jù)公式可以得出能夠消除單邊2fc的諧波大小，進(jìn)而促使原設(shè)備僅存在4fc諧波大??；若2個(gè)牽引單元中，有4臺牽引變流器進(jìn)行控制，且移相控制角度為45°，那么可以減小4fc的諧波大小，進(jìn)而促使原設(shè)備僅存在8fc諧波大，最終得出頻率參數(shù)與載波頻率的關(guān)系。

（二）阻頻的控制

技術(shù)人員需要對不同的導(dǎo)線長度進(jìn)行測量，并利用標(biāo)準(zhǔn)的方法對抗阻頻率進(jìn)行分析，比較不同數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，進(jìn)而得到一個(gè)具有調(diào)控參數(shù)的協(xié)調(diào)點(diǎn)，以及牽引網(wǎng)的長度參數(shù)與諧波的頻率呈現(xiàn)的函數(shù)趨勢。因此，技術(shù)人員僅需要對線路的長度參數(shù)進(jìn)行分析，并保證部分線路的長度參數(shù)盡量延長，從而有效的控制其頻率降低，實(shí)現(xiàn)諧波的有效控制[3]。在實(shí)際操作中，技術(shù)人員需要對動(dòng)車組在運(yùn)作過程中的各項(xiàng)基本參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，確保牽引阻頻得到精準(zhǔn)控制，達(dá)到牽引頻率抑制其諧波的目的。同時(shí)，需要避免兩者的參數(shù)發(fā)生重合，有利于其固有參數(shù)的穩(wěn)定控制。

（三）諧波濾波器

技術(shù)人員可以使用該設(shè)備進(jìn)行多范圍的諧波頻率控制，特別是需要注意在與設(shè)備運(yùn)行中的耦合反應(yīng)。通過耦合反應(yīng)的拓展，實(shí)現(xiàn)各區(qū)域的過量諧波能夠與設(shè)備產(chǎn)生的諧波中和，進(jìn)而促使過量的諧波能夠在耦合操作中得到有效降低。抑制諧波的核心是在高壓端設(shè)置諧波濾波器。

設(shè)備的引入中需要著重考慮牽引繞組的參數(shù)值，分析繞組與疊加之間的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)而有效消除由于疊加操作而導(dǎo)致的不必要麻煩。另外，需要對該設(shè)備的電流參數(shù)進(jìn)行控制，保證其參數(shù)值能夠穩(wěn)定在周期范圍內(nèi)，進(jìn)而有效保證其諧振量參數(shù)的穩(wěn)定，也確保了固有屬性與人為操作之間的可協(xié)調(diào)性，達(dá)到控制的目的。最后，需要對網(wǎng)側(cè)線路的兩端參數(shù)進(jìn)行控制，保證其首、尾參數(shù)值在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，進(jìn)而全面確保其阻抗作用。

（四）控制網(wǎng)地網(wǎng)長度

該技術(shù)需要結(jié)合操作公式進(jìn)行拓展，并結(jié)合牽引長度、地網(wǎng)長度進(jìn)行系統(tǒng)的參數(shù)分析。保證參數(shù)在系統(tǒng)的控制中實(shí)現(xiàn)控制的價(jià)值。同時(shí)，需要對實(shí)際環(huán)境進(jìn)行調(diào)研，分析地網(wǎng)參數(shù)的可行性距離，保證地網(wǎng)參數(shù)具有合理性。最后，需要對實(shí)際地網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)研，盡可能的增大基本長度參數(shù)，并保證其長度參數(shù)與周期頻率具有統(tǒng)一性的意義[4]。若該線路已經(jīng)被全面固定，那么要依據(jù)動(dòng)車組與變電站的距離進(jìn)行調(diào)控，保證其參數(shù)能夠盡可能的放大，進(jìn)而全面控制諧波。

三、結(jié)束語

全面抑制諧波的產(chǎn)生不僅有利于保障電網(wǎng)運(yùn)行效益，還有利于實(shí)現(xiàn)對污染源的全面控制。因此，需要就動(dòng)車組網(wǎng)側(cè)諧波的抑制技術(shù)進(jìn)行拓展，對其電流參數(shù)、電壓參數(shù)進(jìn)行控制，對安全隱患問題進(jìn)行有效控制。同時(shí)，需要將科學(xué)化的操作技術(shù)融入實(shí)際操作過程中，可以將載波移相操作融入過程中，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)諧波含量的有效改進(jìn)、控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]管愛偉，金鈞，劉通.基于移相載波控制技術(shù)的CRH380B型動(dòng)車組網(wǎng)側(cè)諧波抑制研究[J].變頻器世界，2017（9）：51-54.

[2]周安德，劉斌，楊穎.城際動(dòng)車組網(wǎng)側(cè)諧振仿真分析與抑制[J].電力機(jī)車與城軌車輛，2016（4）：1-6.

[3]蔣李晨昕.混合動(dòng)力動(dòng)車組網(wǎng)側(cè)變流器控制策略的研究與實(shí)現(xiàn)[D].2016.

[4]譚少敏.網(wǎng)側(cè)諧波對和諧型動(dòng)車組和電力機(jī)車的影響[D].2016.

（作者單位：中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司）