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,有功電流的流動使得變電所處于三相平衡,從而在整體上達(dá)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(guān)系和相對補償總?cè)萘康姆治?確定了以Scott變壓器為牽引變壓器的RPC綜合補償系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu),闡述了裝置補償無功、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關(guān)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(jìn)行合理設(shè)計,采用了一種面對電氣化鐵路的改進(jìn)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(biāo)分別設(shè)計了系統(tǒng)級M、T兩側(cè)的控制策略。通過兩種負(fù)載情況下的仿真,驗證了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,還可以分別補償兩橋臂的無功電流和諧波值,對電氣化鐵路電能質(zhì)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(fù)控制的RPC控制系統(tǒng)改進(jìn)方案,對改進(jìn)控制系統(tǒng)的各項參數(shù)進(jìn)行了設(shè)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