高速磁懸浮列車作為一種新型軌道交通工具，它通過主動控制電磁鐵來實現(xiàn)列車的懸浮和導(dǎo)向功能，在直線電機的推動之下高速運行。高速磁懸浮列車在軌道上行駛時，軌道與列車之間有8～15mm的間隙，沒有任何機械接觸，列車具有運行平穩(wěn)、舒適、易于實現(xiàn)自動控制；噪音低，不排放氣體，有利于環(huán)保等優(yōu)點，磁懸浮列車作為軌道交通中的新技術(shù)有著廣闊的運用前景。
在高速磁懸浮交通系統(tǒng)中，除了運行速度較低的區(qū)域外，一般采用大功率的變頻器來提供牽引電流。變頻器是該系統(tǒng)主要諧波源。磁懸浮列車的運行，從靜止→起動→逐步加速→穩(wěn)定高速，再從高速→逐步減速→制動→靜止。這樣過程具有明顯的沖擊性。大功率的沖擊負荷，會導(dǎo)致電壓驟降等問題。高速磁懸浮列車系統(tǒng)的諧波是一種典型的強非線性、沖擊性電力負荷，它不可避免的引起電網(wǎng)諧波、電壓波動和閃變等許多電能質(zhì)量問題；是一重要的新類型諧波源。在沒有補償措施是，它會帶來較嚴重的電網(wǎng)諧波問題。
高速磁懸浮列車系統(tǒng)的諧波問題，不僅是磁懸浮列車系統(tǒng)安全可靠運行所必須解決的，而且，在上海-浦東又是極為重要的高科技開發(fā)區(qū)，高速磁懸浮列車系統(tǒng)諧波問題的改善，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)安全可高地運行，減少設(shè)備故障、停電時間、降低損耗、改善電環(huán)境，適應(yīng)面向開放的電力市場。高速磁懸浮列車系統(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。變壓器等），產(chǎn)生較嚴重電網(wǎng)諧波問題，由此引起行業(yè)眾多研究學(xué)者的關(guān)注。
高速磁懸浮列車系統(tǒng)諧波國內(nèi)研究情況
在國內(nèi)，為改善逆變牽引系統(tǒng)的諧波問題，譚新元對牽引逆變器SHEPWM控制技術(shù)的研究，實現(xiàn)消除了35種諧波的SHEPWM算法，給高速磁懸浮列車系統(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，對混合型有源電力補償技術(shù)進行大量的研究和試驗，取得一定的進展。胡銘等則對提取基波分量法、瞬時空間矢量法、給予FFT的數(shù)字化分析法、自適應(yīng)檢測法等幾種諧波信號檢測方法的原理和各自的優(yōu)缺點進行闡述，并指出給予順時無功理論的瞬時空間矢量法。由于其簡單易行，性能良好，并且已經(jīng)非常完善和成熟，作者認為他也是當(dāng)前和今后一段時間內(nèi)諧波信號檢測的主導(dǎo)方法。
高速磁懸浮列車系統(tǒng)的諧波分析
上海高速磁懸浮列車牽引供電系統(tǒng)主要有4部分組成：帶長供電電纜的同步直線電機、逆變器、直流聯(lián)結(jié)電路和整流器，通過這個能量變換系統(tǒng)產(chǎn)生變頻變壓（VVVF）信號，經(jīng)過長供電電纜和分段開關(guān)對鋪設(shè)在地面上的同步直線電機定子繞組進行供電，然后驅(qū)動告訴磁懸浮列車變速運行。上海高速磁懸浮列車牽引供電系統(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關(guān)過程將諧波注入供電協(xié)同；二是逆變器整流器的動作。逆變器引起附加的紋波電流進入直流聯(lián)結(jié)電路，該紋波電流可以反過來穿透到供電系統(tǒng)端，形成諧波。它的大小和頻率主要和逆變器的設(shè)計和電機運行情況決定；然而，建立這樣一個模型將是一件非常困難工作，而且即使這樣一個模型可以建立，也很難獲得足夠的參數(shù)。幸運的是，廣泛研究表明，一般情況下，沒有必要將id建模為諧波電流源，也就是說，從系統(tǒng)供電端看，逆變器諧波可以忽略，這是因為逆變器諧波在穿透進入到供電端之前，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)點或用戶側(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)點的諧波電壓滿足相應(yīng)的諧波標準，是諧波抑制的一種有效措施。通常采用無源濾波器裝置和諧波源并列運行，在起到諧波抑制的同事還可以兼顧無功補償及調(diào)壓的需要。
給予補償原理的LC濾波器出現(xiàn)較早。其具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備投資較少、可靠性高、運行費用低等優(yōu)點，仍是目前應(yīng)用最多的諧波抑制裝置。
在高速磁懸浮列車供電系統(tǒng)中，LC濾波器設(shè)計的基本任務(wù)是：在確定的供電系統(tǒng)和諧波源的條件下，以最經(jīng)濟的投資達到母線電壓畸變率和注入公共電網(wǎng)的歌詞諧波電流滿足規(guī)定指標，并能滿足無功補償容量的要求，同時能保證裝置安全可靠和經(jīng)濟運行。在變電所內(nèi)供牽引負荷的母線上聯(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)合成阻抗不超過電阻值，具有一個較低的阻抗頻率范圍。
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