基于三-單相平衡變換的鐵道新型牽引供電系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)有的單相工頻牽引供電系統(tǒng)的對(duì)電力系統(tǒng)造成了三相負(fù)載不平衡、無功和諧波污染問題,盡管已采取了一些解決問題的措施,但效果很有限,而且其中的相序輪換措施對(duì)機(jī)車高速、重載運(yùn)行產(chǎn)生了不利的影響.基于這種狀況,該文提出了采用有源濾波器的三/單相平衡變換的牽引供電系統(tǒng)方案,以綜合解決鐵道牽引供電系統(tǒng)的上述問題.針對(duì)目前廣泛采用的對(duì)稱型和不對(duì)稱型的牽引變壓器,提出了兩種平衡變換系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案,在此基礎(chǔ)上提出了三/單平衡變換的同相供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu).從有源

2、濾波器與供電系統(tǒng)的連接關(guān)系、有源濾波器采用的變流器的電路形式角度,分析了各種無源、有源、混合型濾波器方案的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以及電壓型、電流型、多重型和級(jí)聯(lián)型變流器的電路形式和應(yīng)用特點(diǎn),提出了適用于三/單相平衡變換的牽引供電系統(tǒng)的有源濾波器方案.較為全面地考察了現(xiàn)有的有源濾波器指令電流(電壓)的生成方法,對(duì)它們的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合進(jìn)行了評(píng)估.提出了一種從畸變和不對(duì)稱的電源電壓中提取基波正序電壓的快捷方法,基于這種方法構(gòu)造了適用于三/單相平衡變換的指

3、令電流的生成策略,能夠滿足正序無功電流、負(fù)序電流和諧波電流綜合補(bǔ)償?shù)囊?分析了三相和單相電壓型有源濾波器系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),提出了系統(tǒng)的等效電路,揭示了變流器各橋臂之間的關(guān)聯(lián)性和相對(duì)獨(dú)立性;建立了三相濾波器電流邊帶控制的矢量模型.利用該模型分析了電流滯環(huán)控制方法的實(shí)質(zhì)及存在的問題,并提出了基于狀態(tài)優(yōu)化的矢量控制方法,解決了變流器各橋臂之間的關(guān)聯(lián)問題.該方法提高了橋臂動(dòng)作的效率,具有控制精度高、開關(guān)頻率低的特點(diǎn),并避免了橋臂上過窄脈沖的產(chǎn)生