無LC諧振支路動車組網(wǎng)側(cè)變流器研究.pdf

1、伴隨著國內(nèi)城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，城際交通的需求日漸增長，而動車組以其靈活的編組方式、優(yōu)良的調(diào)速性能成為城際交通的首選。動車組列車網(wǎng)側(cè)變流器直流側(cè)加裝LC濾波回路會導(dǎo)致系統(tǒng)重量增加、損耗增大、并降低系統(tǒng)功率密度。本文依托于“十二五”國家科技支撐計劃重點(diǎn)項目“混合動力動車組關(guān)鍵技術(shù)研究與典型樣車研制”和聯(lián)合基金項目“高速鐵路電力牽引系統(tǒng)的安全性預(yù)測與控制”(U1134204)，對無LC諧振支路動車組網(wǎng)側(cè)變流系統(tǒng)展開研究，提出了無LC諧振支路

2、網(wǎng)側(cè)變流器的控制方法，并通過仿真和實(shí)驗驗證了該方法的可行性和有效性。
　　對動車組網(wǎng)側(cè)變流器系統(tǒng)方案進(jìn)行研究，介紹了采用單相兩電平電壓型PWM整流器的網(wǎng)側(cè)變流器模型拓?fù)?，建立了基于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型;對網(wǎng)側(cè)變流器采用的控制方法進(jìn)行研究，并給出控制框圖。為引出無LC諧振支路網(wǎng)側(cè)變流器直流側(cè)硬件設(shè)計方法，先介紹了有LC諧振支路網(wǎng)側(cè)變流器直流側(cè)硬件設(shè)計，包括直流支撐電容和諧振支路的設(shè)計，通過設(shè)計參數(shù)計算了LC諧振支路的損耗，最后通過仿

3、真驗證了損耗計算的正確性。
　　通過分析網(wǎng)側(cè)變流器直流側(cè)二次脈動產(chǎn)生機(jī)理，研究了無LC諧振支路對網(wǎng)側(cè)電流的影響。引出了基于直流電壓動態(tài)補(bǔ)償和陷波濾波器兩種無LC諧振支路網(wǎng)側(cè)變流器控制方法，并分別詳細(xì)給出了具體實(shí)現(xiàn)手段，針對陷波濾波器法，給出了在數(shù)字系統(tǒng)中離散化的方法。最后借助Matlab/Simulink對以上提到的兩種控制方法進(jìn)行了仿真驗證，并對比得到了兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　針對無LC諧振支路的網(wǎng)側(cè)變流器直流側(cè)二次脈動抑

4、制方法的研究，介紹了一種無LC諧振支路的網(wǎng)側(cè)變流器直流中間支撐電容的設(shè)計方法，以現(xiàn)有兩種無LC諧振支路的CRH動車組中間直流支撐電容的實(shí)際參數(shù)驗證了該方法的正確性。其次分析了多重化載波移相對網(wǎng)側(cè)變流器直流側(cè)電流的影響，綜合給出了直流支撐電容設(shè)計的參數(shù)范圍。最后總結(jié)了抑制直流電壓脈動和網(wǎng)側(cè)變流器控制兩種方法對解決無LC諧振支路對網(wǎng)側(cè)變流器影響的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　搭建網(wǎng)側(cè)變流器地面實(shí)驗平臺，對前文提出的無LC諧振支路網(wǎng)側(cè)變流器控制方法進(jìn)行