混合動(dòng)力動(dòng)車組網(wǎng)側(cè)變流器控制策略的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、網(wǎng)側(cè)變流器是整個(gè)動(dòng)車組牽引傳動(dòng)系統(tǒng)能量交換的最核心環(huán)節(jié)，因此在安全性和穩(wěn)定性等各方面都對(duì)其提出了較高要求。本文依托“十二五”國(guó)家科技支撐重點(diǎn)項(xiàng)目——混合動(dòng)力動(dòng)車組關(guān)鍵技術(shù)研究及典型樣車研制，對(duì)動(dòng)車組網(wǎng)側(cè)變流器的關(guān)鍵控制技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用策略進(jìn)行了研究和試驗(yàn)，并成功裝車應(yīng)用。
　　首先，本文根據(jù)混合動(dòng)力動(dòng)車組的設(shè)計(jì)需求和性能指標(biāo)，確定了網(wǎng)側(cè)變流器的兩重兩電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并給出了主電路電氣參數(shù)的選取依據(jù)，以及混合動(dòng)力動(dòng)車組牽引變流器的實(shí)車裝

2、備參數(shù)。
　　其次，介紹了網(wǎng)側(cè)變流器的基本工作原理、調(diào)制方法以及基于單相PWM整流器系統(tǒng)的同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系數(shù)學(xué)建模方法。以此為基礎(chǔ)，本文研究了改進(jìn)的基于半解耦的PI控制，基于半解耦的PR控制，常規(guī)dq解耦控制和應(yīng)用快速虛擬軸算法的新型dq解耦控制，還分析了dq軸電流控制的二倍頻脈動(dòng)成因。通過(guò)系統(tǒng)仿真，研究比較和總結(jié)了上述方法各自的特點(diǎn)。最終給出結(jié)論，確定了新型dq解耦控制方法作為混合動(dòng)力動(dòng)車組網(wǎng)側(cè)變流器的控制策略。該方法具備良好的動(dòng)

3、靜態(tài)調(diào)節(jié)性能，實(shí)現(xiàn)了有功和無(wú)功功率的獨(dú)立控制，可應(yīng)對(duì)列車牽引時(shí)網(wǎng)壓波動(dòng)等工況。此外，還采用多重化移相控制技術(shù)以抑制電網(wǎng)電流中的諧波成分，介紹了動(dòng)車組多重化移相方案。
　　然后，對(duì)混合動(dòng)力動(dòng)車組網(wǎng)側(cè)變流器的應(yīng)用策略進(jìn)行了研究。本文研究了變流器系統(tǒng)保護(hù)策略。通過(guò)對(duì)故障分級(jí)和軟硬件保護(hù)機(jī)制的配合工作，實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器及相關(guān)設(shè)備的有效保護(hù)。設(shè)計(jì)了針對(duì)三種工況的新型過(guò)分相策略，和變流器對(duì)短時(shí)網(wǎng)壓中斷的快速識(shí)別與應(yīng)對(duì)方案，并分別給出了相關(guān)原