Введение
1. Определение характеристик и параметров ээс с тяговыми нагрузками как объекта контроля качества электроэнергии и составляющих мощности21
1.1 Классификация методов контроля параметров электроэнергии 21
1.2 Анализ ЭЭС с тяговыми нагрузками как объекта контроля качества электроэнергии и составляющих мощности 23
1.3 Экспериментальные исследования составляющих мощности в тяговой сети 31
1.4 Экспериментальные исследования и анализ состояния качества электроэнергии в тяговых сетях переменного тока37
1.4.1 Экспериментальные исследования отклонений частоты в сети тягового электроснабжения 38
1.4.2 Исследование спектральных составляющих напряжений и токов в тяговой сети 41
1.4.3 Интергармоники в сетях электроснабжения железнодорожного транспорта 44
1.5 Выводы 50
2. Обоснование метода учета составляющих мощности в ээс при условиях нелинейности и несимметрии нагрузок52
2.1 Составляющие мощности в ЭЭС с нелинейными нагрузками 52
2.1.1 Классическое определение реактивной мощности при синусоидальных токах и напряжениях 52
2.1.2 Анализ существующих теоретических подходов и определений составляющих мощности в условиях несимметрии и нелинейности нагрузки 55
2.2 Сравнение существующих методов определения составляющих мощности 61
2.2.1 Спектральные методы определения составляющих мощности 62
2.2.2 Интегральные методы определения составляющих мощности 69
2.2.3 Энергопотоковые методы расчета составляющих мощности . 72
2.2.4 Исследование количественных характеристик и анализ методов определения составляющих мощности . 78
2.3 Мощность в трехфазных сетях при несимметричных нелинейных потребителях ЭЭС 81
2.4 Анализ методов и характеристик средств контроля мощности при их работе в цепях с нелинейными нагрузками86
2.4.1 Принципы работы устройств контроля мощности в ЭЭС 87
2.4.2 Существующие способы реализации алгоритмов измерения реактивной мощности в условиях несимметрии и нелинейности приемников ЭЭС 90
2.4.3 Моделирование и оценка методов и средств определения реактивной мощности в условиях нелинейности нагрузки ЭЭС 95
2.5 Лабораторные исследования метода определения составляющих мощности при нелинейных нагрузках 98
2.5 Выводы 103
3. Разработка принципов и устройств контроля составляющих мощности в условиях нелинейности нагрузок106
3.1 Теоретическое обоснование метода адаптивной синхронизации 106
3.2 Реализация системы адаптивной синхронизации на преобразователе координат 111
3.3 Исследование системы адаптивной синхронизации на основе теории автоматического управления 120
3.4 Экспериментальные исследования статических и динамических характеристик системы адаптивной синхронизации129
3.5 Анализ и оптимизация быстродействия системы адаптивной синхронизации . 135
3.6 Принципы построения устройства контроля составляющих мощности 141
3.7 Адаптация системы адаптивной синхронизации к однофазной сети... 147
3.8 Реализация устройства определения составляющих мощности 149
3.9 Выводы 161
4. Разработка методов и средств контроля составляющих мощности в условиях несимметрии нагрузок163
4.1 Показатели несимметрии в ЭЭС при наличии гармонических составляющих сигналов 163
4.2 Метод определения прямой и обратной последовательностей 171
4.3 Реализация метода определения прямой и обратной последовательностей основной частоты 176
4.4 Реализация метода определения прямой и обратной последовательностей высших гармоник179
4.5 Экспериментальные исследования метода контроля последовательностей основной и высших гармоник 181
4.6 Выводы 187
5. Определение частоты питающего напряжения в ээс при наличии помех189
5.1 Обзор и анализ методов измерения частоты . 189
5.2 Определение фазы и частоты сигнала при наличии помех 191
5.3 Разработка метода контроля частоты зашумленного сигнала 197
5.4 Выводы 202
6. Разработка метода спектрального анализа гармонических и интергармонических составляющих сигналов при наличии шумов 204
6.1 Теоретическое обоснование метода спектрального анализа гармонических и интергармонических составляющих 204
6.2 Выбор оконной функции при анализе параметров гармоник и интергармоник 209
6.3 Разработка метода спектрального анализа сигналов в электроэнергетических системах с нелинейными нагрузками 228
6.4. Оценка точности метода спектрального анализа сигналов 239
6.5 Характеристики и методы группирования интергармоник в электроэнергетических системах с нелинейными нагрузками 245
6.6 Анализ разработанного алгоритма спектрального анализа при контроле интергармоник 251
6.7 Выводы 264
7. Принципы построения многофункциональных измерительных комплексов для электроподвижного состава и тяговых подстанций266
7.1 Обоснование технических характеристик приборов контроля ПКЭ в электроэнергетических системах с тяговыми нагрузками 266
7.2 Обоснование структуры многофункционального измерительного комплекса 272
7.3 Разработка структуры многофункционального измерительного комплекса для тяговых подстанций и электроподвижного состава 278
7.4 Разработка программного обеспечения многофункционального измерительного комплекса 283
7.5 Разработка системы оперативного контроля режимов работы и параметров ЭЭС с тяговыми нагрузками 287
7.6 Расчт экономического эффекта от внедрения автоматизированной 289 системы учта электрической энергии на фидерах контактной сети и электроподвижном составе .
7.7 Выводы 298
Основные результаты и выводы 300
Список использованной литературы 303
Приложения 331
