等效机车‑牵引网耦合实验平台及其试验方法

摘要

本发明公开了一种等效机车‑牵引网耦合实验平台及其试验方法，该实验平台能够重现出铁路现场频繁发生的谐波谐振、谐波不稳定、低频网压振荡等现象，同时能够对机车/牵引网阻抗频率特性进行测试，为解决高铁牵引供电电能质量问题提供技术支持。

主权项

一种车‑网耦合的实验平台，其特征在于，由交流电源(100)、等效牵引变压器(200)、等效牵引网(300)和等效机车(400)构成；其中，交流电源(100)通过开关一S₁、开关二S₂向等效牵引变压器(200)的输入端选择性提供包含或者不包含10V/可变频扰动电源的220V/50Hz公共电网电源，220V/50Hz公共电网电源与10V/可变频的扰动电源串联，开关一S₁控制扰动电源的投切，开关二S₂控制整个交流电源(100)的投切，10V/可变频的扰动电源作为激励源在测量机车阻抗频率特性以及牵引网阻抗频率特性时使用；所述的等效牵引变压器(200)是变比可调的单相隔离变压器，其输出端接入到等效牵引网(300)；等效牵引网(300)由可调电阻R_S、可调电感L_S、可调电容C_S1，C_S2组成，可调电阻R_S与可调电感L_S串联，该串联结构两端分别并联可调电容器C_S1和C_S2，可调电阻和可调电容器共同构成一个谐振频率、谐振峰值、谐振点数目均可调的双峰谐振电路；等效机车(400)由整流器C、连接电感L_N、连接电阻R_N、支撑电容C₁、可调负载电阻R_load、电压传感器TV1、TV2、电流传感器TA1、TA2、信号调理电路、监测与控制模块MC和驱动与保护电路Q构成；其中，连接电感L_N和电阻R_N串接于等效牵引网(300)与整流器C交流输入端之间；支撑电容C₁并联于整流器C直流输出端；可调负载电阻R_load与支撑电容C₁并联；电压传感器TV1并联于整流器C交流输入端，用于测量输入等效机车(400)的交流电压；电流传感器TA1串联于等效牵引网(300)与整流器C之间，用于测量流入整流器C的交流电流；电压传感器TV2并联于整流器C直流输出端，用于测量整流器C输出的直流电压；电流传感器TA2串联于整流器C与可调负载电阻R_load之间，用于测量整流器C输出的直流电流；监测与控制模块MC通过信号调理电路测量来自电压传感器TV1、TV2和电流传感器TA1、TA2的电压、电流信号。