3 仿真结果及分析

　　利用Matlab小波工具箱的小波变换对磁悬浮列车牵引供电系统的谐波信号进行仿真分析。磁悬浮列车整流装置采用半控的双三相12脉冲整流器,因此本文对采用24脉冲整流器的情况进行仿真。由分析可知,由于交流系统三相阻抗及电源不对称,24脉波整流机组产生的谐波含量最大的是23次,25次谐波,其次是5次,7次,11次和13次谐波。据此,模拟24脉冲整流器产生的谐波电流(单位为A)如下:

　　i(t)=30sin(2πft)+5sin(5×2πft+10)+

　　3sin(7×2πft+30)+8sin(11×2πft+50)+7sin(13×2πft+70)+

　　15sin(23×2πft+90)+16sin(25×2πft+110) (4)

　　式中:基频为工频50Hz,包括5次,7次,11次,13次,23次和25次谐波,其中,23次和25次谐波最大,符合24脉冲整流器所产生的谐波特征。

　　24脉冲整流器产生的谐波信号和各次谐波成分信号如图2所示,其中图2(a)为模拟的磁悬浮列车牵引供电系统采用24脉冲整流器产生的谐波信号,图2(b)~图2(h)分别为系统信号所含的基波,5次,7次,11次,13次,23次和25次谐波信号。

　　选用db10小波对该系统信号进行3尺度多分辩率分析,仿真波形如图3所示。

　　图3中:a1,a2,a3分别为db10小波对24脉冲整流器产生的谐波信号分解得到的,尺度分别为1,2,3的各层逼近信号。d1,d2,d3分别为db10小波对24脉冲整流器产生的谐波信号分解得到的,尺度分别为1,2,3的离散细节信号。经过3层分解后,低频信号a3能够完美地逼近系统信号,并且其所含的高频信号被剔除到3层高频信号(离散细节信号d1,d2,d3)中,减少了高频谐波对系统的污染。

　　由以上分析可知,小波变换实现了信号的时域分析,并可不断滤除谐波分量,同时可提取出基波信号频率。

　　4 结 论

　　笔者将小波变换用于磁悬浮列车牵引供电系统高频谐波信号的分析并进行仿真,结论如下:

　　1)小波变换具有较好的时、频局部化性能和对信号细节的聚焦功能,对检测高频和低频谐波信号很有效,是信号在时间-频率域内联合分析的一种方法。

　　2)将小波变换用于磁悬浮牵引供电系统的谐波分析,可将信号分解为低频成分和高频成分,再将其低频成分进一步分解,如此一步步地迭代下去,得到信号越来越精细的时频描述。

　　3)将小波变换用于磁悬浮牵引供电系统的谐波分析,可实现谐波分量的精确分离,并可提取基波信号,这对实现磁悬浮列车牵引供电系统谐波信号的高分辨率检测、保障磁悬浮列车的安全、稳定运行具有很好的应用价值。

　　参考文献

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　　[3] 王念同,魏雪亮.城市轨道交通24脉波牵引整流变电站网侧谐波电流的分析.变压器,2003,40(1):1-7

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