基于交直交逆變器新型牽引供電系統(tǒng)的研究.pdf

1、當(dāng)前牽引供電系統(tǒng)均采用異相供電技術(shù)，各供電區(qū)段需要用分相絕緣器分隔，電力機(jī)車在運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)停電過分相區(qū)和帶電闖分相區(qū)的情況，嚴(yán)重影響了電氣化鐵路高速、重載的發(fā)展，而且電氣化鐵道的牽引供電系統(tǒng)三相嚴(yán)重不平衡，存在大量的諧波和無功。這就要求對(duì)當(dāng)前的牽引供電系統(tǒng)進(jìn)行改造或設(shè)計(jì)新型的同相牽引供電系統(tǒng)。本研究是在基于電力電子技術(shù)廣泛發(fā)展的前提下，希望通過設(shè)計(jì)一套新型的同相牽引供電系統(tǒng)來解決目前存在的問題，同時(shí)又能夠盡量減少對(duì)電力系統(tǒng)的電力污染。新

2、型同相牽引供電系統(tǒng)主要包括脈沖整流、直流貯能、交流逆變，并網(wǎng)運(yùn)行等幾大部分。 作為新型同相牽引供電技術(shù)重要環(huán)節(jié)整流部分，PWM脈沖整流器將三相交流電變成直流電，同時(shí)使系統(tǒng)電壓由66kV變?yōu)?6kV，本文設(shè)計(jì)出整流電路的主電路，驅(qū)動(dòng)電路，控制電路以及保護(hù)電路，且根據(jù)要求選擇合理的電力電子器件。 本系統(tǒng)的直流貯能部分，顧名思義就是儲(chǔ)存電能，包括系統(tǒng)向這部分釋放的電能，還包括這部分向負(fù)載端釋放電能，同時(shí)能起到祛除多重諧波的作用

3、，本課題給出了采用普通電力電容器和高容量電力電容器兩種方案，均能實(shí)現(xiàn)直流環(huán)節(jié)的能量貯存和傳輸功能。 本課題的另一核心交流逆變部分把系統(tǒng)的直流電換成25kV單相交流電，向接觸網(wǎng)供電，實(shí)現(xiàn)同相牽引供電。本課題設(shè)計(jì)一臺(tái)直流96kV至交流27.5kV(50Hz)的SPWM逆變器，包括串聯(lián)均壓電路的設(shè)計(jì)，過電壓，過電流保護(hù)電路的設(shè)計(jì)，控制電路的設(shè)計(jì)以及合理開關(guān)器件參數(shù)的選擇；最后針對(duì)同相牽引變電所的并網(wǎng)運(yùn)行也做了簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，對(duì)兩臺(tái)同型號(hào)逆變