電氣化鐵路電能質(zhì)量綜合補(bǔ)償系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、鐵路在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位，電氣化鐵路的正常運(yùn)營(yíng)與牽引供電網(wǎng)的安全性和可靠性息息相關(guān)。由于電力機(jī)車(chē)為單相供電的大功率負(fù)荷，加上具有不對(duì)稱、非線性、沖擊性等特點(diǎn)，導(dǎo)致負(fù)序、諧波、供電臂電壓跌落、功率因數(shù)低等電能質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)生，這將給牽引供電網(wǎng)、電力機(jī)車(chē)，以及周邊企業(yè)、住戶等的用電安全帶來(lái)嚴(yán)重影響。因此，對(duì)電氣化鐵路電能質(zhì)量問(wèn)題及補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行研究，并采取有效措施進(jìn)行綜合治理就顯得尤為必要和重要。
　　本研究主

2、要內(nèi)容包括：⑴研究了V/v變壓器牽引供電系統(tǒng)下，電氣化鐵路功率調(diào)節(jié)器(Railway static power conditioner，RPC)負(fù)序和諧波電流的補(bǔ)償原理，并且在總結(jié)了單相諧波、無(wú)功檢測(cè)算法的基礎(chǔ)上，借鑒改進(jìn)型 ip-iq法的思想，提出一種 V/v變壓器下負(fù)序與諧波電流的實(shí)時(shí)檢測(cè)算法。⑵為了改善RPC的控制性能和補(bǔ)償效果，提出了一種靜止αβ坐標(biāo)系下的復(fù)合控制策略，相比于靜止αβ坐標(biāo)系下的常規(guī) PI控制策略，復(fù)合控制策略很好

3、地減小了直流側(cè)電壓過(guò)渡階段的超調(diào)，縮短了調(diào)節(jié)時(shí)間；減小了 RPC對(duì)交流側(cè)補(bǔ)償電流跟蹤的穩(wěn)態(tài)誤差，使RPC的補(bǔ)償和控制性能得以顯著提升。最后，在Matlab/Simulink仿真平臺(tái)上進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，仿真結(jié)果證明了所提復(fù)合控制策略的正確性和有效性。⑶由于復(fù)合控制策略不能實(shí)現(xiàn)RPC交流側(cè)補(bǔ)償電流的無(wú)差跟蹤，針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)而提出了一種靜止αβ坐標(biāo)系下的QPR控制策略，理論分析表明，與傳統(tǒng)PI控制策略相比，QPR控制策略避免了多重低通濾波處理，無(wú)需

4、繁瑣的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，不存在受電路參數(shù)影響的耦合項(xiàng)和前饋補(bǔ)償項(xiàng)，簡(jiǎn)化了控制器的設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的魯棒性和動(dòng)態(tài)性，而且抗供電臂電壓跌落能力更好，但諧波抑制能力不高。最后，在Matlab/Simulink仿真平臺(tái)上進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，相比于PI控制策略，QPR控制策略在保證良好的負(fù)序、無(wú)功治理效果的同時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和抗供電臂電壓跌落能力均得以顯著提升。由此說(shuō)明所提QPR控制策略是正確和有效的，具有較好的工程應(yīng)用和推廣價(jià)值。⑷研究了RP