組合式同相供電系統(tǒng)模塊化多電平變流器研究.pdf

1、我國高速鐵路從發(fā)展落后達(dá)到世界領(lǐng)先水平，僅用了十余年時(shí)間。中國高鐵作為中國外交的一張名片，正以蓬勃的姿態(tài)向前發(fā)展。目前我國高速鐵路和普速鐵路都采用異相供電模式，此種供電模式最為突出的問題是存在電分相裝置，還伴隨著負(fù)序、無功和諧波等電能質(zhì)量問題。隨之發(fā)展起來的同相供電系統(tǒng)則能實(shí)現(xiàn)左右兩相供電臂同一電壓，取消電分相裝置，同時(shí)還能解決負(fù)序、無功和諧波問題。同相供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展至組合式結(jié)構(gòu)時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)單相牽引變壓器和同相補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)上的獨(dú)立，功

2、能上的組合，提高系統(tǒng)靈活性。模塊化多電平變流器適合高電壓大功率的應(yīng)用場合，當(dāng)其應(yīng)用在組合式同相供電系統(tǒng)補(bǔ)償裝置中時(shí)，牽引匹配變壓器會(huì)因變流器直接連接在牽引母線上而省去，投資得以節(jié)約。單三相組合式同相供電系統(tǒng)中模塊化多電平變流器為本文研究對象。
　　針對單相兩橋臂模塊化多電平變流器結(jié)構(gòu)引入無差拍控制法，實(shí)現(xiàn)變流器輸出電流提前一拍控制，且具有較好的動(dòng)態(tài)性能和諧波特性。采用線性插值法對下一周期電流參考值進(jìn)行預(yù)測，通過離散化的變流器狀態(tài)方

3、程得到采樣周期內(nèi)變流器輸出平均電壓，結(jié)合最近電平逼近調(diào)制法可實(shí)現(xiàn)橋臂子模塊的投入或切除，使變流器輸出電流跟蹤電流參考值?？刂七^程中增加電容電壓排序環(huán)節(jié)可實(shí)現(xiàn)子模塊電容電壓平衡控制。
　　針對本文所采用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和引入的控制方法，在MATLAB/Simulink中建立仿真模型。分別對牽引工況、再生制動(dòng)工況和負(fù)載突變工況進(jìn)行仿真，從仿真結(jié)果可以看出采用無差拍控制法對單相兩橋臂模塊化多電平變流器電流進(jìn)行控制，可以完全補(bǔ)償負(fù)序電流，兼顧諧