電氣化鐵路電能質(zhì)量綜合補償系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、鐵路在我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中占據(jù)著越來越重要的地位，電氣化鐵路的正常運營與牽引供電網(wǎng)的安全性和可靠性息息相關(guān)。由于電力機車為單相供電的大功率負荷，加上具有不對稱、非線性、沖擊性等特點，導(dǎo)致負序、諧波、供電臂電壓跌落、功率因數(shù)低等電能質(zhì)量問題的產(chǎn)生，這將給牽引供電網(wǎng)、電力機車，以及周邊企業(yè)、住戶等的用電安全帶來嚴重影響。因此，對電氣化鐵路電能質(zhì)量問題及補償技術(shù)進行研究，并采取有效措施進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)負序和諧波電流的補償原理，并且在總結(jié)了單相諧波、無功檢測算法的基礎(chǔ)上，借鑒改進型 ip-iq法的思想，提出一種 V/v變壓器下負序與諧波電流的實時檢測算法。⑵為了改善RPC的控制性能和補償效果，提出了一種靜止αβ坐標系下的復(fù)合控制策略，相比于靜止αβ坐標系下的常規(guī) PI控制策略，復(fù)合控制策略很好

3、地減小了直流側(cè)電壓過渡階段的超調(diào)，縮短了調(diào)節(jié)時間；減小了 RPC對交流側(cè)補償電流跟蹤的穩(wěn)態(tài)誤差，使RPC的補償和控制性能得以顯著提升。最后，在Matlab/Simulink仿真平臺上進行對比實驗，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)合控制策略不能實現(xiàn)RPC交流側(cè)補償電流的無差跟蹤，針對該問題進而提出了一種靜止αβ坐標系下的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，無需

4、繁瑣的旋轉(zhuǎn)坐標變換，不存在受電路參數(shù)影響的耦合項和前饋補償項，簡化了控制器的設(shè)計，提高了系統(tǒng)的魯棒性和動態(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仿真平臺上進行對比實驗，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序、無功治理效果的同時，系統(tǒng)的動態(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)用和推廣價值。⑷研究了RP