摘  要： 利用EMTDC/PSCAD軟件建立了電力機車的主電路。通過C語言編寫自定義模塊實現(xiàn)了在仿真過程不停止的情況下，實時調(diào)節(jié)整流電路觸發(fā)角，通過實時觀察牽引網(wǎng)側(cè)電流的波形，并對其進行傅里葉分析，得出電力機車在運行過程中直流側(cè)電壓和牽引網(wǎng)側(cè)電流的特點。
關(guān)鍵詞： 電力機車；暫態(tài)分析；自定義模塊；EMTDC/PSCAD；FFT分析

    近年來，我國電氣化鐵道高速發(fā)展，其負(fù)載電力機車為單相大功率整流或逆變負(fù)荷，會向電網(wǎng)輸入較大的負(fù)序和諧波電流。負(fù)序和諧波電流會降低電網(wǎng)的供電質(zhì)量，還會對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行造成很大危害。因此，電氣化鐵道電能質(zhì)量問題的監(jiān)測、治理已成為急需解決的任務(wù)。
1 SS4G電力機車主電路
    韶山4改進型電力機車(以下簡稱SS4G電力機車)主電路采用大功率晶閘管和二極管組成的不對稱半控橋式整流電路，牽引電機為ZDl05型6極串勵脈流電動機。主電路如圖1所示。
    圖1中所示整流橋由不等分三繞組供電，即a1b1、b1x1和a2 x2繞組。3個繞組的空載額定電壓分別為347.7 V、347.7 V與695.4 V，即成1/4、1/4和1/2的三段不等分比例。三段橋的工作情況如表1所示。

2 SS4G電力機車穩(wěn)定運行點參數(shù)計算[1，2]
    在仿真過程中，牽引計算程序給出機車車速v和受電弓處的電功率P1，利用自定義模塊計算出機車整流電路的穩(wěn)定運行點，即牽引電機的反電勢和整流橋觸發(fā)角α的大小。

  
    電力機車工作在一段橋后，可以根據(jù)電力機車整流電路直流側(cè)電壓Ud確定整流電路工作的橋段，然后根據(jù)各段橋主電路的工作原理，由直流電壓Ud、網(wǎng)壓等參數(shù)推導(dǎo)出對應(yīng)的觸發(fā)角的值。

    整流電路工作在一段橋時，整流橋觸發(fā)角?琢的計算如下：
    
具，可以在運行不停止的情況下，實時改變電機的轉(zhuǎn)速，下面對SS4G電力機車諧波電流進行暫態(tài)分析。
    移相調(diào)節(jié)一段橋，封鎖二段橋和三段橋，在0.7 s時刻，一段橋觸發(fā)角α從穩(wěn)定運行時的31°調(diào)節(jié)為滿開放的過程中，直流側(cè)電壓Ud的波形如圖3所示，牽引網(wǎng)側(cè)電流Il的波形如圖4所示，牽引網(wǎng)側(cè)電流Il的FFT分析如圖5所示。

    通過對電力機車的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)分析，得出如下結(jié)論：
    (1)直流傳動電力機車的諧波主要是3、5、7次等奇次諧波。
    (2)在三段橋的調(diào)節(jié)過程中，穩(wěn)定運行時橋段數(shù)越多，牽引網(wǎng)側(cè)電流的畸變就越小，但是在調(diào)節(jié)的過程中，網(wǎng)側(cè)電流的畸變并不是一直在減小。
    (3)電力機車在運行過程中和各段橋調(diào)節(jié)的過程中，諧波沒有突變。
參考文獻
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