電氣化鐵路功率調(diào)節(jié)器的研究.pdf

1、高速鐵路牽引供電系統(tǒng)中的諧波和負(fù)序問(wèn)題一直是電能質(zhì)量領(lǐng)域的困擾,與傳統(tǒng)電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置相比,基于背靠背變流器的鐵路功率調(diào)節(jié)器(RailwayStaticPowerConditioner,RPC)將變電所的上行、下行橋臂之間建立了聯(lián)系,可以方便兩個(gè)橋臂之間的有功電流從輕載側(cè)向重載側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)移,有功電流的流動(dòng)使得變電所處于三相平衡,從而在整體上達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。
　　本文研究了SS4電力機(jī)車(chē)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的特征諧波電流特性。通過(guò)對(duì)兩種常用

2、的牽引變壓器(Scott變壓器和YN,d11變壓器)的接線方式、原副邊之間電氣量的一般關(guān)系和相對(duì)補(bǔ)償總?cè)萘康姆治?確定了以Scott變壓器為牽引變壓器的RPC綜合補(bǔ)償系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu),闡述了裝置補(bǔ)償無(wú)功、諧波和負(fù)序的原理,得出了系統(tǒng)內(nèi)部電壓電流以及功率之間的流動(dòng)關(guān)系。
　　分析了RPC穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況,得出RPC與牽引供電系統(tǒng)能量交換的原理,對(duì)RPC主電路參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì),采用了一種面對(duì)電氣化鐵路的改進(jìn)的單相諧波電流檢測(cè)方法,根據(jù)RPC裝

3、置的整體控制目標(biāo)分別設(shè)計(jì)了系統(tǒng)級(jí)M、T兩側(cè)的控制策略。通過(guò)兩種負(fù)載情況下的仿真,驗(yàn)證了RPC不僅可以有效平衡兩橋臂負(fù)載電流,降低負(fù)序電流含量,改善三相電流不平衡度,還可以分別補(bǔ)償兩橋臂的無(wú)功電流和諧波值,對(duì)電氣化鐵路電能質(zhì)量具有很大的改善作用。
　　針對(duì)傳統(tǒng)PI控制難以滿(mǎn)足波形跟蹤需要的問(wèn)題,本文提出了基于重復(fù)控制的RPC控制系統(tǒng)改進(jìn)方案,對(duì)改進(jìn)控制系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并且對(duì)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、非諧波次隨機(jī)干擾、穩(wěn)態(tài)誤差等性能