電氣化鐵道電能質(zhì)量綜合治理系統(tǒng)的控制研究.pdf

1、隨著電氣化鐵道在我國的發(fā)展，牽引供電系統(tǒng)所面臨的負序、無功、諧波等電能質(zhì)量問題目前仍較為突出。為改善電氣化鐵道供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量，學(xué)者和工程師們提出了多種有源拓撲結(jié)構(gòu)，其中，本文的混合型電氣化鐵道電能質(zhì)量綜合治理系統(tǒng)(hybrid railway power quality management system，H-RPQMS)通過耦合LC支路降低逆變器端口電壓從而大幅降低逆變器補償容量，這就使得H-RPQMS具備進行深入研究并推廣應(yīng)用的

2、潛力。要實現(xiàn)H-RPQMS的優(yōu)越性能，除了系統(tǒng)參數(shù)的合理配置外，對其控制系統(tǒng)的研究至關(guān)重要。國內(nèi)對于H-RPQMS控制研究主要是基于直接電流控制的滯環(huán)電流控制，其特點是集控制與調(diào)制于一體，響應(yīng)速度快、電流跟蹤誤差小，但其工程適應(yīng)性有待進一步提高。因此，提出一種適應(yīng)性更強的H-RPQMS控制算法是亟需解決的重要課題。論文的具體工作和創(chuàng)新點如下:
　　首先，概述了電氣化鐵道的負荷性質(zhì)和電能質(zhì)量治理的研究現(xiàn)狀，介紹了現(xiàn)階段逆變器的多種控

3、制方法;通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)，詳細闡述了H-RPQMS的補償原理;在端口電壓分析的基礎(chǔ)上，給出了LC耦合支路的最優(yōu)設(shè)計方法;分析總結(jié)了常見的檢測方法，并給出了適用于H-RPQMS的檢測方法。
　　其次，提出了一種基于H-RPQMS的基波間接電流控制方案，引入兩個系數(shù)k1、k2，用來調(diào)節(jié)控制對象的極點位置以便于控制系統(tǒng)的設(shè)計。首先在靜止坐標系下建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，為減小控制的復(fù)雜性將其變換到同步正交dq坐標系，通過實現(xiàn)內(nèi)外環(huán)的解耦來獲得更完善