高速磁懸浮列車(chē)作為一種新型軌道交通工具，它通過(guò)主動(dòng)控制電磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn)列車(chē)的懸浮和導(dǎo)向功能，在直線電機(jī)的推動(dòng)之下高速運(yùn)行。高速磁懸浮列車(chē)在軌道上行駛時(shí)，軌道與列車(chē)之間有8～15mm的間隙，沒(méi)有任何機(jī)械接觸，列車(chē)具有運(yùn)行平穩(wěn)、舒適、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；噪音低，不排放氣體，有利于環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，磁懸浮列車(chē)作為軌道交通中的新技術(shù)有著廣闊的運(yùn)用前景。
在高速磁懸浮交通系統(tǒng)中，除了運(yùn)行速度較低的區(qū)域外，一般采用大功率的變頻器來(lái)提供牽引電流。變頻器是該系統(tǒng)主要諧波源。磁懸浮列車(chē)的運(yùn)行，從靜止→起動(dòng)→逐步加速→穩(wěn)定高速，再?gòu)?strong>高速→逐步減速→制動(dòng)→靜止。這樣過(guò)程具有明顯的沖擊性。大功率的沖擊負(fù)荷，會(huì)導(dǎo)致電壓驟降等問(wèn)題。高速磁懸浮列車(chē)系統(tǒng)的諧波是一種典型的強(qiáng)非線性、沖擊性電力負(fù)荷，它不可避免的引起電網(wǎng)諧波、電壓波動(dòng)和閃變等許多電能質(zhì)量問(wèn)題；是一重要的新類(lèi)型諧波源。在沒(méi)有補(bǔ)償措施是，它會(huì)帶來(lái)較嚴(yán)重的電網(wǎng)諧波問(wèn)題。
高速磁懸浮列車(chē)系統(tǒng)的諧波問(wèn)題，不僅是磁懸浮列車(chē)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行所必須解決的，而且，在上海-浦東又是極為重要的高科技開(kāi)發(fā)區(qū)，高速磁懸浮列車(chē)系統(tǒng)諧波問(wèn)題的改善，有利于提高該地區(qū)電網(wǎng)的電能質(zhì)量，保證相關(guān)電網(wǎng)安全可高地運(yùn)行，減少設(shè)備故障、停電時(shí)間、降低損耗、改善電環(huán)境，適應(yīng)面向開(kāi)放的電力市場(chǎng)。高速磁懸浮列車(chē)系統(tǒng)中包含了大量的大功率變換模塊（大功率整流器、逆變器）和其他血多非線性原件（直線同步電機(jī)。變壓器等），產(chǎn)生較嚴(yán)重電網(wǎng)諧波問(wèn)題，由此引起行業(yè)眾多研究學(xué)者的關(guān)注。
高速磁懸浮列車(chē)系統(tǒng)諧波國(guó)內(nèi)研究情況
在國(guó)內(nèi)，為改善逆變牽引系統(tǒng)的諧波問(wèn)題，譚新元對(duì)牽引逆變器SHEPWM控制技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)消除了35種諧波的SHEPWM算法，給高速磁懸浮列車(chē)系統(tǒng)中的諧波改善提供了參考。肖湘寧等則試圖降低有源濾波器的成本，對(duì)混合型有源電力補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行大量的研究和試驗(yàn)，取得一定的進(jìn)展。胡銘等則對(duì)提取基波分量法、瞬時(shí)空間矢量法、給予FFT的數(shù)字化分析法、自適應(yīng)檢測(cè)法等幾種諧波信號(hào)檢測(cè)方法的原理和各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行闡述，并指出給予順時(shí)無(wú)功理論的瞬時(shí)空間矢量法。由于其簡(jiǎn)單易行，性能良好，并且已經(jīng)非常完善和成熟，作者認(rèn)為他也是當(dāng)前和今后一段時(shí)間內(nèi)諧波信號(hào)檢測(cè)的主導(dǎo)方法。
高速磁懸浮列車(chē)系統(tǒng)的諧波分析
上海高速磁懸浮列車(chē)牽引供電系統(tǒng)主要有4部分組成：帶長(zhǎng)供電電纜的同步直線電機(jī)、逆變器、直流聯(lián)結(jié)電路和整流器，通過(guò)這個(gè)能量變換系統(tǒng)產(chǎn)生變頻變壓（VVVF）信號(hào)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)供電電纜和分段開(kāi)關(guān)對(duì)鋪設(shè)在地面上的同步直線電機(jī)定子繞組進(jìn)行供電，然后驅(qū)動(dòng)告訴磁懸浮列車(chē)變速運(yùn)行。上海高速磁懸浮列車(chē)牽引供電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖（整流部分）所示：
從圖中可以看出，引起系統(tǒng)供電端諧波電流的途徑有兩種。一是由于整流器的開(kāi)關(guān)過(guò)程將諧波注入供電協(xié)同；二是逆變器整流器的動(dòng)作。逆變器引起附加的紋波電流進(jìn)入直流聯(lián)結(jié)電路，該紋波電流可以反過(guò)來(lái)穿透到供電系統(tǒng)端，形成諧波。它的大小和頻率主要和逆變器的設(shè)計(jì)和電機(jī)運(yùn)行情況決定；然而，建立這樣一個(gè)模型將是一件非常困難工作，而且即使這樣一個(gè)模型可以建立，也很難獲得足夠的參數(shù)。幸運(yùn)的是，廣泛研究表明，一般情況下，沒(méi)有必要將id建模為諧波電流源，也就是說(shuō)，從系統(tǒng)供電端看，逆變器諧波可以忽略，這是因?yàn)槟孀兤髦C波在穿透進(jìn)入到供電端之前，其絕大部分已經(jīng)被直流聯(lián)結(jié)電路濾除。
高速磁懸浮列車(chē)供電系統(tǒng)的諧波抑制
濾波裝置
在電網(wǎng)中的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)或用戶(hù)側(cè)設(shè)置濾波器，減少和控制注入電網(wǎng)的諧波電流，是網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的諧波電壓滿(mǎn)足相應(yīng)的諧波標(biāo)準(zhǔn)，是諧波抑制的一種有效措施。通常采用無(wú)源濾波器裝置和諧波源并列運(yùn)行，在起到諧波抑制的同事還可以兼顧無(wú)功補(bǔ)償及調(diào)壓的需要。
給予補(bǔ)償原理的LC濾波器出現(xiàn)較早。其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備投資較少、可靠性高、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，仍是目前應(yīng)用最多的諧波抑制裝置。
在高速磁懸浮列車(chē)供電系統(tǒng)中，LC濾波器設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是：在確定的供電系統(tǒng)和諧波源的條件下，以最經(jīng)濟(jì)的投資達(dá)到母線電壓畸變率和注入公共電網(wǎng)的歌詞諧波電流滿(mǎn)足規(guī)定指標(biāo)，并能滿(mǎn)足無(wú)功補(bǔ)償容量的要求，同時(shí)能保證裝置安全可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在變電所內(nèi)供牽引負(fù)荷的母線上聯(lián)結(jié)LC濾波器，即濾波器與系統(tǒng)中最大的諧波源---變頻器并聯(lián)在母線上。這樣，濾波器能夠就近吸收（變頻器所產(chǎn)生的諧波電流）諧波源。
由于實(shí)際的整流系統(tǒng)不可能完全處于理想的狀態(tài)，因此在高速磁懸浮供電系統(tǒng)中不僅含有特征諧波（主要為11次、13次），還會(huì)有5次、7次等非特征諧波。因此，可采用3組LC濾波器：5次、7次。11次諧波濾波器。其中11次諧波濾波器并聯(lián)有高通電阻，其并聯(lián)合成阻抗不超過(guò)電阻值，具有一個(gè)較低的阻抗頻率范圍。
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