牵引供电系统谐波阻抗测量装置

技术领域

本公开涉及轨道交通牵引供电系统技术领域，更具体地，涉及一种牵引供电系统谐波阻抗测量装置。

背景技术

随着对交通的需求日益增长，电气化的高速铁路的里程不断增加。牵引供电系统作为高速铁路的动力来源，必须确保其良好的供电品质，才能保证高速铁路和电力机车安全、可靠、高效运行。

然而，电力机车具有行驶速度快、功率波动剧烈、负载不对称的特性，使得牵引供电系统时常会有谐波谐振、谐波不稳定、低频网压振荡等稳定性问题。对于此类稳定性问题，可以通过分析牵引供电系统的阻抗频率特性，找到牵引供电系统的谐振点，并在谐振点加装滤波装置，以抑制谐振现象的发生。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种牵引供电系统谐波阻抗测量装置。

本公开提供的牵引供电系统谐波阻抗测量装置包括：

干扰引入模块，被配置为与降压变压器的副边线圈并联设置，上述降压变压器的原边线圈的两端分别被配置为连接牵引供电系统的接触网和上述牵引供电系统的钢轨回路。

控制模块，被配置为基于信号处理模块提供的目标频率，生成控制信号，并向上述干扰引入模块发送上述控制信号。

其中，上述干扰引入模块被配置为基于上述控制信号，生成干扰谐波信号，并通过上述降压变压器向上述牵引供电系统输入上述干扰谐波信号。

上述信号处理模块被配置为采集上述降压变压器的副边线圈的电流信息和电压信息，并基于上述电流信息、上述电压信息和上述目标频率，得到上述牵引供电系统的阻抗频率特性。

根据本公开的实施例，上述干扰引入模块包括第一电感、第二电感、电容和开关单元。

其中，上述第一电感的一端被配置为连接上述干扰引入模块的第一连接端，上述第一电感的另一端被配置为分别连接上述第二电感的一端和上述电容的一端，上述第二电感的另一端被配置为连接上述开关单元的第一端，上述开关单元的第二端被配置为分别连接上述干扰引入模块的第二连接端和上述电容的另一端。

其中，上述干扰引入模块被配置为基于上述开关单元的工作状态，生成上述干扰谐波信号。

根据本公开的实施例，上述开关单元包括第一晶闸管和第二晶闸管。

其中，上述第一晶闸管的阴极和上述第二晶闸管的阳极均被配置为连接上述开关单元的第一端，上述第一晶闸管的阳极和上述第二晶闸管的阴极均被配置为连接上述开关单元的第二端，上述第一晶闸管的门极和上述第二晶闸管的门极均被配置为连接上述控制模块。

其中，上述第一晶闸管和上述第二晶闸管分别被配置为基于门极接收的上述控制信号，在导通状态和截止状态之间进行切换，以使得上述开关单元的工作状态在第一导通工作状态、第二导通工作状态和截止工作状态之间进行切换。

根据本公开的实施例，上述控制模块发送的上述控制信号包括第一门极脉冲信号和第二门极脉冲信号。

其中，上述第一晶闸管被配置为在接收上述第一门极脉冲信号的情况下，自截止状态切换为导通状态，以使得上述开关单元的工作状态切换为上述第一导通工作状态。

上述第一晶闸管被配置为在接收上述第二门极脉冲信号的情况下，自上述截止状态切换为上述导通状态，以使得上述开关单元的工作状态切换为上述第二导通工作状态。

在上述第一晶闸管未接收到上述第一门极脉冲信号且上述第二晶闸管未接收到上述第二门极脉冲信号的情况下，上述第一晶闸管和上述第二晶闸管均被配置为处于上述截止状态，以使得上述开关单元的工作状态切换为上述截止工作状态。

根据本公开的实施例，上述控制模块包括锁相环，上述锁相环被配置为获取上述电容的电压相位角。

其中，上述控制模块被配置为基于上述目标频率，确定晶闸管导通角，并基于上述电压相位角和上述晶闸管导通角，生成上述控制信号。

根据本公开的实施例，上述控制模块被配置为基于上述晶闸管导通角，确定第一触发区间和第二触发区间，并在上述电压相位角位于上述第一触发区间的情况下，向上述第一晶闸管的门极发送上述第一门极脉冲信号，在上述电压相位角位于上述第二触发区间的情况下，向上述第二晶闸管的门极发送上述第二门极脉冲信号。

根据本公开的实施例，上述控制模块被配置为利用公式(1)，基于上述目标频率，确定上述晶闸管导通角：

其中，f表示上述目标频率，L

根据本公开的实施例，上述信号处理模块包括电压测量单元、电流测量单元和处理单元。

其中，上述电压测量单元被配置为与上述降压变压器的副边线圈并联设置，上述电流测量单元被配置为与上述降压变压器的副边线圈串联设置，上述处理单元被配置为分别与上述电压测量单元和上述电流测量单元电连接。

根据本公开的实施例，上述电压测量单元被配置为上述干扰谐波信号输入前上述降压变压器的副边线圈的第一电压信息，和上述干扰谐波信号输入后上述降压变压器的副边线圈的第二电压信息。

上述电流测量单元被配置为上述干扰谐波信号输入前上述降压变压器的副边线圈的第一电流信息，和上述干扰谐波信号输入后上述降压变压器的副边线圈的第二电流信息。

上述处理单元被配置为分别对上述第一电压信息、上述第二电压信息、上述第一电流信息和上述第二电流信息进行傅里叶变换，得到第一频域电压信息、第二频域电压信息、第一频域电流信息和第二频域电流信息，并基于上述第一频域电压信息、上述第二频域电压信息、上述第一频域电流信息和上述第二频域电流信息，得到上述牵引供电系统的频域阻抗，以便基于上述频域阻抗和上述目标频率，得到上述牵引供电系统的阻抗频率特性。

根据本公开的实施例，上述处理单元还被配置为在确定与上述目标频率对应的频域阻抗之后，基于上述目标频率确定新的目标频率，并向上述控制模块发送上述新的目标频率。

根据本公开的实施例，利用设置与降压变压器的副边线圈的干扰引入模块向牵引供电系统输入干扰谐波信号，在信号输入后，可以基于采集变压器的副边线圈得到的电压信息和电流信息来得到牵引供电系统的阻抗频率特性，降低了阻抗频率特性的测定成本，提高了测定精度。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的牵引供电系统谐波阻抗测量装置的结构图；

图2示意性示出了根据本公开实施例的干扰引入模块的示意图；

图3示意性示出了根据本公开实施例的开关单元的示意图；

图4示意性示出了根据本公开实施例的电压相位角过零比较控制曲线的示意图；

图5a示意性示出了根据本公开实施例的牵引供电系统的阻抗频率特性的示意图；

图5b示意性示出了根据本公开实施例的车网级联系统稳定运行的示意图；

图5c示意性示出了根据本公开实施例的车网级联系统失稳的示意图；以及

图6示意性示出了根据本公开又一实施例的牵引供电系统谐波阻抗测量装置的结构图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。

相关技术中，针对牵引供电系统的失稳问题，主要通过分析牵引供电系统的阻抗频率特性，找到牵引供电系统的谐振点，在谐振点加装滤波装置，抑制谐振现象的发生。阻抗频率特性的研究应用主要包括两方面，一方面是建模分析牵引供电系统，但牵引网结构复杂，实际参数很难精确获得，公用电网等效阻抗对牵引供电系统谐振的影响难以准确评估，机车的控制算法及控制参数不公开，建立牵引供电系统阻抗特性精确数学模型存在较大困难。另一方面采用谐波阻抗测量方法，可以通过波动量法、回归法、统计法等对牵引供电系统阻抗特性进行测量，采用谐波阻抗测量方法需要对数据离线处理，但数据离线处理结果精度依赖于处理算法。还可以采用电容投切法，但电容投切过程中产生的谐波大小不可控，影响测量精度。还有基于有源器件H桥变流器作为谐波源产生扰动信号的方案，利用变流器可控性产生不同频率的谐波来实现牵引供电系统频率阻抗特性的测试，但这种有源器件的投入，成本相对较高。

有鉴于此，本公开的实施例提供了一种牵引供电系统谐波阻抗测量装置、一种电子设备和一种可读存储介质。该方法包括：干扰引入模块，被配置为与降压变压器的副边线圈并联设置，降压变压器的原边线圈的两端分别被配置为连接牵引供电系统的接触网和牵引供电系统的钢轨回路；控制模块，被配置为基于信号处理模块提供的目标频率，生成控制信号，并向干扰引入模块发送控制信号；其中，干扰引入模块被配置为基于控制信号，生成干扰谐波信号，并通过降压变压器向牵引供电系统输入干扰谐波信号；以及信号处理模块被配置为采集降压变压器的副边线圈的电流信息和电压信息，并基于电流信息、电压信息和目标频率，得到牵引供电系统的阻抗频率特性。

图1示意性示出了根据本公开实施例的牵引供电系统谐波阻抗测量装置的结构图。

如图1所示，牵引供电系统谐波阻抗测量装置100可以包括接触网110、信号处理模块120、控制模块130、降压变压器140、干扰引入模块150及钢轨回路160。

根据本公开的实施例，干扰引入模块150被配置为与降压变压器140的副边线圈并联设置，降压变压器140的原边线圈的两端分别被配置为连接牵引供电系统的接触网110和牵引供电系统的钢轨回路160。

根据本公开的实施例，控制模块130被配置为基于信号处理模块120提供的目标频率，生成控制信号，并向干扰引入模块150发送控制信号。其中，干扰引入模块150被配置为基于控制信号，生成干扰谐波信号，并通过降压变压器140向牵引供电系统输入干扰谐波信号。

根据本公开的实施例，信号处理模块120被配置为采集降压变压器140副边线圈的电流信息和电压信息，并基于电流信息、电压信息和目标频率，得到牵引供电系统的阻抗频率特性。

根据本公开的实施例，牵引网可以表征由接触网110、钢轨回路160、馈电线及回流线构成的为电力机车供给电源的供电网。牵引网可以是铁路、城市轨道交通等交通运输系统中的设施。

根据本公开的实施例，接触网110可以表征钢轨上空架设的向电力机车供电的输电线路。

根据本公开的实施例，牵引供电系统可以包括地方变电站、输电线、牵引变电所、馈电线、接触网110、电力机车、轨回流线及地回流线等。

根据本公开的实施例，降压变压器140原边线圈可以把输入端接触网110的高电压，在降压变压器140副边线圈转换输出低的电压，从而可以达到降压的目的。降压变压器140可以包括铁芯、降压变压器原边线圈和降压变压器副边线圈。降压变压器140原边线圈与输入端的接触网110连接，降压变压器140副边线圈与负载连接。

根据本公开的实施例，干扰谐波信号可以根据控制信号生成。因此，干扰谐波信号可以通过控制信号调节。

根据本公开的实施例，降压变压器140副边线圈的电流信息可以包括降压变压器140副边线圈的时域电流信息和频域电流信息。降压变压器140副边线圈的电压信息可以包括降压变压器140副边线圈的时域电压信息和频域电压信息。

根据本公开的实施例，利用设置与降压变压器的副边线圈的干扰引入模块向牵引供电系统输入干扰谐波信号，在信号输入后，可以基于采集变压器的副边线圈得到的电压信息和电流信息来得到牵引供电系统的阻抗频率特性，降低了阻抗频率特性的测定成本，提高了测定精度。

图2示意性示出了根据本公开实施例的干扰引入模块的示意图。

如图2所示，干扰引入模块150可以包括第一电感L1、第二电感L2、开关单元151和电容C。

根据本公开的实施例，第一电感L1的一端被配置为连接干扰引入模块的第一连接端，第一电感L1的另一端被配置为分别连接第二电感L2的一端和电容L2的一端，第二电感L2的另一端被配置为连接开关单元151的第一端，开关单元151的第二端被配置为分别连接干扰引入模块的第二连接端和电容C的另一端。

根据本公开的实施例，干扰引入模块l 50被配置为基于开关单元210的工作状态，生成干扰谐波信号。

根据本公开的实施例，第一电感L1与第二电感L2串联连接。第一电感L1可以包括实心线圈和空心线圈。第二电感L2可以包括实心线圈和空心线圈。

根据本公开的实施例，第一电感L1与第二电感L2在输入信号的频率发生变化的情况下，第一电感L1和第二电感L2对输入信号可以有阻碍作用。

根据本公开的实施例，干扰引入模块150可以根据开关单元151的不同工作状态，生成不同的干扰谐波信号。

根据本公开的实施例，开关单元151的工作状态可以包括导通状态和截止状态。

根据本公开的实施例，可以通过改变干扰引入模块开关单元的工作状态，调节干扰引入模块的谐波信号，进而降低了牵引供电系统的谐波谐振发生的概率。

图3示意性示出了根据本公开实施例的开关单元的示意图。

如图3所示，开关单元151可以包括第一晶闸管D1和第二晶闸管D2。其中，第一晶闸管D1的阴极和第二晶闸管D2的阳极均被配置为连接开关单元151的第一端，第一晶闸管D1的阳极和第二晶闸管D2的阴极均被配置为连接开关单元151的第二端，第一晶闸管D1的门极和第二晶闸管D2的门极均被配置为连接控制模块。其中，第一晶闸管D1和第二晶闸管D2分别被配置为基于门极接收的控制信号，在导通状态和截止状态之间进行切换，以使得开关单元151的工作状态在第一导通工作状态、第二导通工作状态和截止工作状态之间进行切换。

根据本公开的实施例，第一晶闸管D1与第二晶闸管D2反向并联连接。

根据本公开的实施例，在第一晶闸管D1和第二晶闸管D2均在截止工作状态情况下，第一晶闸管D1和第二晶闸管D2的反向并联电路处于断路状态，第一晶闸管Dl和第二晶闸管D2构成的开关单元151处于截止工作状态。

根据本公开的实施例，第一晶闸管D1的门极和第二晶闸管D2的门极均与控制模块连接，可以根据接收到的控制信号的不同，改变开关单元151处于不同的工作状态。

根据本公开的实施例，在开关单元151的工作状态在截止工作状态的情况下，干扰谐波信号不向牵引供电系统输入。在开关单元151的工作状态在第一导通状态或第二导通状态的情况下，干扰谐波信号向牵引供电系统输入。

根据本公开的实施例，可以由不同的控制信号，控制开关单元处于第一导通工作状态、第二导通工作状态或介质工作状态，进而确定干扰谐波信号是否向牵引供电系统输入，提高了扰谐波信号向牵引供电系统输入的灵活性。

根据本公开的实施例，控制模块发送的控制信号包括第一门极脉冲信号和第二门极脉冲信号。其中，第一晶闸管被配置为在接收第一门极脉冲信号的情况下，自截止状态切换为导通状态，以使得开关单元的工作状态切换为第一导通工作状态。第一晶闸管被配置为在接收第二门极脉冲信号的情况下，自截止状态切换为导通状态，以使得开关单元的工作状态切换为第二导通工作状态。以及在第一晶闸管未接收到第一门极脉冲信号且第二晶闸管未接收到第二门极脉冲信号的情况下，第一晶闸管和第二晶闸管均被配置为处于截止状态，以使得开关单元的工作状态切换为截止工作状态。

根据本公开的实施例，由于第一晶闸管和第二晶闸管反向并联，因此，在同一时刻第一晶闸管和第二晶闸管只有一个可以处于导通工作状态。

根据本公开的实施例，第一导通工作状态可以表征第一晶闸管处于导通工作状态。第二导通工作状态可以表征第二晶闸管处于导通工作状态。截止工作状态可以表征第一晶闸管和第二晶闸管均处于截止工作状态。

根据本公开的实施例，通过控制模块发送的第一门极脉冲信号和第二门极脉冲信号，确定第一晶闸管和第二晶闸管的工作状态，进而确定干扰谐波信号是否向牵引供电系统输入，进一步提高了扰谐波信号向牵引供电系统输入的灵活性。

根据本公开的实施例，控制模块包括锁相环，锁相环被配置为获取电容的电压相位角。其中，控制模块被配置为基于目标频率，确定晶闸管导通角，并基于电压相位角和晶闸管导通角，生成控制信号。

根据本公开的实施例，锁相环可以由压控振荡器、鉴相器、分频器及环路滤波器构成。锁相环可以表征利用相位同步产生的电压，调谐压控振荡器产生目标频率的负反馈控制系统。

根据本公开的实施例，通过锁相环可以得到电容的电压相位角。

根据本公开的实施例，控制信号是通过电容的电压相位角与晶闸管的导通角对比得到的。电容的电压相位角与晶闸管的导通角的比较可以使用电压过零比较控制方法。

根据本公开的实施例，通过电压相位角和晶闸管导通角的比对，可以产生控制信号，相较于建模分析牵引供电系统，降低了控制信号产生的难度，并提高了控制信号产生的效率。

图4示意性示出了根据本公开实施例的电压相位角过零比较控制曲线的示意图；

根据本公开的实施例，通过锁相环可以得到电压相位角，α表示计算出的晶闸管导通角。如图4所示，在晶闸管导通角为65度，电压相位角小于晶闸管导通角α的情况下，第二晶闸管接收第二门极脉冲；在电压相位角大于115度的情况下，第一晶闸管接收第一门极脉冲。

根据本公开的实施例，控制模块被配置为基于晶闸管导通角，确定第一触发区间和第二触发区间，并在电压相位角位于第一触发区间的情况下，向第一晶闸管的门极发送第一门极脉冲信号，在电压相位角位于第二触发区间的情况下，向第二晶闸管的门极发送第二门极脉冲信号。

根据本公开的实施例，晶闸管导通角可以在0度至180度范围内且不包括0度。

根据本公开的实施例，导通角第一触发区间与第二触发区间的分界线，且第一触发区间与第二触发区间相加等于180度。例如，在晶闸管的导通角为65度的情况下，第一触发空间为大于125度且小于180度之间时；第二触发空间为大于0度且小于65度。

根据本公开的实施例，在电压相位角位于第一触发区间的情况下，向第一晶闸管的门极发送第一门极脉冲信号，在电压相位角位于第二触发区间的情况下，向第二晶闸管的门极发送第二门极脉冲信号。例如，在导通角为65度，电压相位角小于65度的情况下，向第二晶闸管的门极发送第二门极脉冲信号。在导通角为65度，电压相位角大于125度的情况下，向第一晶闸管的门极发送第一门极脉冲信号。

根据本公开的是实施例，通过调节目标频率可以改变晶闸管的导通角，晶闸管导通角的变化可以产生频率可调干扰谐波信号，降低了牵引供电系统的谐波谐振发生的概率。

根据本公开的实施例，控制模块被配置为利用公式(1)，基于目标频率，确定晶闸管导通角：

其中，f表示目标频率，L

根据本公开的实施例，第一电感的电感值、第二电感的电感值及电容的电容值已知，且在目标频率确定的情况下，可以根据公式(1)计算得到晶闸管的导通角α。

根据本公开的实施例，通过确定晶闸管导通角可以确定第一触发区间和第二触发区间，提高了第一门极脉冲信号或第二门极脉冲信号发送的准确性。

根据本公开的实施例，信号处理模块包括电压测量单元、电流测量单元和处理单元。其中，电压测量单元被配置为与降压变压器的副边线圈并联设置，电流测量单元被配置为与降压变压器的副边线圈串联设置，处理单元被配置为分别与电压测量单元和电流测量单元电连接。

根据本公开的实施例，电压测量单元可以测量干扰谐波信号向牵引供电系统输入前降压变压器的副边线圈的时域电压信息u

根据本公开的实施例，电流测量单元可以测量干扰谐波信号向牵引供电系统输入前降压变压器的副边线圈的时域电流信息i

根据本公开的实施例，处理单元可以对干扰谐波信号向牵引供电系统输入前降压变压器的副边线圈的时域电压信息u

根据本公开的实施例，处理单元也可以对干扰谐波信号向牵引供电系统输入后降压变压器的副边线圈的时域电压信息u

根据本公开的实施例，由干扰谐波信号向牵引供电系统输入前降压变压器的副边线圈的频域电压信息u

根据本公开的实施例，通过调节目标频率，可以得到牵引供电系统频域阻抗特性。

根据本公开的实施例，通过调节目标频率，可以得到宽频带的干扰谐波信号，降低了阻抗频率特性的测定成本。

根据本公开的实施例，电压测量单元被配置为干扰谐波信号输入前降压变压器的副边线圈的第一电压信息，和干扰谐波信号输入后降压变压器的副边线圈的第二电压信息。电流测量单元被配置为干扰谐波信号输入前降压变压器的副边线圈的第一电流信息，和干扰谐波信号输入后降压变压器的副边线圈的第二电流信息。处理单元被配置为分别对第一电压信息、第二电压信息、第一电流信息和第二电流信息进行傅里叶变换，得到第一频域电压信息、第二频域电压信息、第一频域电流信息和第二频域电流信息，并基于第一频域电压信息、第二频域电压信息、第一频域电流信息和第二频域电流信息，得到牵引供电系统的频域阻抗，以便基于频域阻抗和目标频率，得到牵引供电系统的阻抗频率特性。

根据本公开的实施例，第一电压信息和第二电压信息可以是时域电压信息。第一电流信息和第二电流信息可以是时域电流信息。

根据本公开的实施例，在第一电压信息为u

根据本公开的实施例，由牵引供电系统的频域阻抗和目标频率可以得到牵引供电系统的阻抗频率特性，进一步降低了阻抗频率特性的测定成本。

根据本公开的实施例，处理单元还被配置为在确定与目标频率对应的频域阻抗之后，基于目标频率确定新的目标频率，并向控制模块发送新的目标频率。

根据本公开的实施例，目标频率可以调节，在确定与目标频率对应的频域阻抗之后，可以改变目标频率。

根据本公开的实施例，通过改变目标频率，可以得到多个频域阻抗，形成牵引供电系统的阻抗频域特性，提高了阻抗频率特性测定的准确性。

图5a示意性示出了根据本公开实施例的牵引供电系统的阻抗频率特性的示意图；

根据本公开的实施例，对于车网级联系统，可通过牵引供电系统输出阻抗Z

在

其中，

根据本公开的实施例，可以利用幅值交截、相位之差来分析车网级联系统的稳定性。在全频段牵引供电系统输出阻抗Z

图5b示意性示出了根据本公开实施例的车网级联系统稳定运行的示意图；

如图图5b所示，牵引供电系统输出阻抗Z

图5c示意性示出了根据本公开实施例的车网级联系统失稳的示意图；

如图图5c所示，牵引供电系统输出阻抗Z

根据本公开的实施例，通过调节机车的车载变压器、整流器、逆变器阻抗及控制参数可以调节阻抗的大小。

图6示意性示出了根据本公开又一实施例的牵引供电系统谐波阻抗测量装置的结构图；

如图6所示，牵引供电系统谐波阻抗测量装置可以包括接触网110、处理单元121、控制模块130、降压变压器140、电压测量单元122、电流测量单元123、第一电感L1、第二电感L2、第一晶闸管D1、开关单元151、电容C、第二晶闸管D2及钢轨回路160。

根据本公开的实施例，干扰引入模块可以包括第一电感L1、第二电感L2、电容C和开关单元151。其中，开关单151可以包括第一晶闸管D1和第二晶闸管D2。

根据本公开的实施例，干扰引入模块被配置为与降压变压器140副边线圈并联设置，降压变压器140原边线圈的两端分别被配置为连接牵引供电系统的接触网110和牵引供电系统的钢轨回路160。

根据本公开的实施例，信号处理模块可以包括电压测量单元122、电流测量单元123和处理单元121。其中，电压测量单元122可以是电压传感器，电流测量单元123可以是电流传感器。

根据本公开的实施例，信号处理模块被配置为采集降压变压器140副边线圈的电流信息和电压信息，并基于电流信息、电压信息和目标频率，得到牵引供电系统的阻抗频率特性。

根据本公开的实施例，控制模块130被配置为基于信号处理模块提供的目标频率，生成控制信号，并向干扰引入模块发送控制信号。

根据本公开的实施例，干扰引入模块被配置为基于控制信号，生成干扰谐波信号，并通过降压变压器向牵引供电系统输入干扰谐波信号。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。