基于數學形態(tài)學的牽引供電系統(tǒng)電能質量分析.pdf

1、隨著世界經濟和科學水平的不斷發(fā)展，國內各相關行業(yè)對商品運輸速度和運輸量的要求也日益提升。電氣化鐵路因其行駛速度高、承載噸位重，能源消耗低等特點，在我國運輸行業(yè)中占有越來越高的地位，成為交通運輸體系中重要的基礎設施。但是，牽引機車在運行過程中使公用配電網中的電壓和電流波形發(fā)生畸變，降低了公用配電網和牽引供電系統(tǒng)的電能質量，為牽引供電系統(tǒng)的運行安全帶來隱患。設計一種更為高效的電能質量分析方法，對提高我國牽引供電系統(tǒng)電能質量具有十分重要的意義

2、。
　　本文以研究牽引供電系統(tǒng)電能質量為主題，詳細介紹了牽引供電系統(tǒng)電能質量分析的研究意義和研究現狀。針對現有諧波分析方法的不足，引入了數學形態(tài)學分析工具，系統(tǒng)性的介紹了數學形態(tài)學的基本原理、形態(tài)學結構元素的選擇規(guī)律，并對幾種常用形態(tài)學濾波器的功效進行仿真說明。為解決現有瞬時無功功率算法中低通濾波器影響諧波檢測精度這一問題，提出采用數學形態(tài)學濾波器替代瞬時無功功率理論諧波分析方法中的低通濾波器，來對牽引供電系統(tǒng)電流波形進行諧波分析

3、，并首次定義形態(tài)學諧波含量的概念來描述一個周期內的諧波含量。實驗表明，結合瞬時無功功率算法和數學形態(tài)學濾波器的方案能準確檢測出牽引供電系統(tǒng)中的諧波含量，當電流幅值發(fā)生波動時仍舊能夠進行實時、精確的檢測。
　　其次，采用不同的結構元素來對牽引供電系統(tǒng)中的噪聲信號進行濾噪處理，并引入了除噪能力的概念來評估形態(tài)學濾波器的濾噪效果。然后使用形態(tài)學濾波器對牽引供電系統(tǒng)中的電壓擾動信號進行檢測。仿真發(fā)現，數學形態(tài)學濾波器能很好地濾除牽引供電系