電氣化鐵路功率調節(jié)器的研究.pdf

1、高速鐵路牽引供電系統(tǒng)中的諧波和負序問題一直是電能質量領域的困擾,與傳統(tǒng)電能質量調節(jié)裝置相比,基于背靠背變流器的鐵路功率調節(jié)器(RailwayStaticPowerConditioner,RPC)將變電所的上行、下行橋臂之間建立了聯(lián)系,可以方便兩個橋臂之間的有功電流從輕載側向重載側進行轉移,有功電流的流動使得變電所處于三相平衡,從而在整體上達到最佳運行狀態(tài)。
　　本文研究了SS4電力機車在運行時產(chǎn)生的特征諧波電流特性。通過對兩種常用

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系和相對補償總容量的分析,確定了以Scott變壓器為牽引變壓器的RPC綜合補償系統(tǒng)整體結構,闡述了裝置補償無功、諧波和負序的原理,得出了系統(tǒng)內部電壓電流以及功率之間的流動關系。
　　分析了RPC穩(wěn)態(tài)運行情況,得出RPC與牽引供電系統(tǒng)能量交換的原理,對RPC主電路參數(shù)進行合理設計,采用了一種面對電氣化鐵路的改進的單相諧波電流檢測方法,根據(jù)RPC裝

3、置的整體控制目標分別設計了系統(tǒng)級M、T兩側的控制策略。通過兩種負載情況下的仿真,驗證了RPC不僅可以有效平衡兩橋臂負載電流,降低負序電流含量,改善三相電流不平衡度,還可以分別補償兩橋臂的無功電流和諧波值,對電氣化鐵路電能質量具有很大的改善作用。
　　針對傳統(tǒng)PI控制難以滿足波形跟蹤需要的問題,本文提出了基于重復控制的RPC控制系統(tǒng)改進方案,對改進控制系統(tǒng)的各項參數(shù)進行了設計,并且對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、非諧波次隨機干擾、穩(wěn)態(tài)誤差等性能