[实用新型]一种线路阻抗特性模拟系统

说明书

本实用新型公开了一种线路阻抗特性模拟系统，包括：模拟牵引网电源、继电保护装置、调压器、线路阻抗特性模拟器、负载、谐波发生器、控制器和电压电流采集装置；谐波发生器根据控制器发送的谐波指令，通过载波移相调制发出与谐波指令相对应的谐波电压分量，谐波电压分量依次通过线路阻抗特性模拟器和调压器转化为谐波电流分量，并注入到模拟牵引网中；然后，电压电流采集装置采集调压器的一次侧电压电流和二次侧电压电流，并将一次侧电压电流和二次侧电压电流输出至控制器，以使控制器根据一次侧电压电流和二次侧电压电流得到谐波指令包含的谐波频率下的牵引网谐波阻抗。本实用新型实现了对牵引网谐波阻抗的模拟，为线路谐振特性研究提供依据。

技术领域

本实用新型涉及电气技术领域，更具体的说，涉及一种线路阻抗特性模拟系统。

背景技术

近年来，高速电气化铁路在我国发展十分迅速，随着大量交直交机车(动车组)在高速铁路上的应用，交直交机车与牵引网之间的匹配关系问题日益突出，主要表现为交直交机车和牵引网之间的高次谐波谐振问题。

牵引供电系统的外部电源短路容量差异较大，从而等效至牵引供电系统进线处的系统阻抗差异较大。另外，牵引供电系统存在越区供电等运行方式的改变，导致系统等效参数变化，造成牵引供电系统的特征频率具有多样化特点。与此同时，电气化铁路采用的直接供电方式、AT供电方式等结构的电气参数各异。因此，交直交机车的谐波频谱和牵引供电系统特征频率变化导致高次谐波放大，共振具有随机性。

综上所述，如何提供一种线路阻抗特性模拟系统，实现对牵引网谐波阻抗的模拟，从而为线路谐振特性研究提供依据，成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开一种线路阻抗特性模拟系统，以实现对牵引网谐波阻抗的模拟，从而为线路谐振特性研究提供依据。

一种线路阻抗特性模拟系统，包括：模拟牵引网电源、继电保护装置、调压器、线路阻抗特性模拟器、负载、谐波发生器、控制器和电压电流采集装置；

所述模拟牵引网电源依次通过所述继电保护装置、所述调压器与所述线路阻抗特性模拟器的输入端连接，所述线路阻抗特性模拟器的输出端连接所述负载；

所述线路阻抗特性模拟器用于对线路阻抗特性进行模拟；

所述继电保护装置用于对所述模拟牵引网电源进行过压保护；

所述控制器的信号控制端口分别与所述线路阻抗特性模拟器的控制端和所述谐波发生器的输入端连接，所述谐波发生器的输出端连接所述线路阻抗特性模拟器和所述负载的公共端；

所述谐波发生器用于根据所述控制器发送的包含谐波频率和谐波幅值的谐波指令，通过载波移相调制发出与所述谐波指令相对应的谐波电压分量，所述谐波电压分量依次通过所述线路阻抗特性模拟器和所述调压器转化为谐波电流分量，并注入到模拟牵引网中；

所述电压电流采集装置的输入端分别与所述调压器的输入端和所述调压器的输出端连接，所述电压电流采集装置的输出端连接所述控制器的信号采集端，所述电压电流采集装置用于采集所述调压器的一次侧电压电流和二次侧电压电流，并将所述一次侧电压电流和所述二次侧电压电流输出至所述控制器，以所述使控制器根据一次侧电压电流和二次侧电压电流得到所述谐波指令包含的谐波频率下的牵引网谐波阻抗。

可选的，所述调压器为降压变压器。

可选的，所述谐波发生器内部使用数字信号处理器作为控制器，采用IGBT作为开关器件，并采用三电平拓扑。