用于牽引變電所自用電系統(tǒng)的單相-三相變換器研究.pdf

1、在牽引變電所中，非牽引負(fù)荷主要由電力貫通線或牽引網(wǎng)接動(dòng)力變壓器供電。從牽引網(wǎng)取得的交流單相電源，存在電壓波動(dòng)范圍大、諧波含量復(fù)雜、電流污染等嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題。因此，研究將牽引網(wǎng)取得的電能作為非牽引負(fù)荷的電源顯得尤為重要，也對鐵路電力安全平穩(wěn)運(yùn)行具有十分重要的意義。
　　本文以牽引變電所自用電系統(tǒng)為研究背景，首次提出了以單相-三相變換器替代既有的自用電動(dòng)力變壓器，既能對諧波和無功進(jìn)行補(bǔ)償，又能向逆變側(cè)傳遞有功功率，大幅度提高動(dòng)力電

2、的供電電能質(zhì)量，同時(shí)從理論研究、仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三方面對單相-三相變換器主電路結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)及其調(diào)制策略進(jìn)行了深入研究。
　　首先，建立了單相-三相變換器的數(shù)學(xué)模型，分別闡述了單相變換器和三相變換器的工作原理，以三相電路的諧波電流檢測原理為例引申到單相電路的諧波電流檢測原理，著重研究了單相變換器中基于瞬時(shí)無功理論的諧波電流檢測和基于有功無功解耦的諧波電流檢測兩種算法。比較了兩種算法在主電路參數(shù)和控制策略相同的情況下，補(bǔ)償效果的差

3、異。得到了在網(wǎng)側(cè)電壓相對良好的情況下，兩種諧波電流檢測算法補(bǔ)償效果基本一致的結(jié)論。與基于瞬時(shí)無功理論的諧波電流算法相比，基于有功無功解耦的諧波電流檢測算法由于沒有計(jì)算瞬時(shí)有功和瞬時(shí)無功的過程，因而每個(gè)周期內(nèi)的計(jì)算量大大降低，直流側(cè)動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間相應(yīng)縮短，超調(diào)量增大。
　　其次，通過仿真軟件平臺(tái)研究了單相-三相變換器的諧波補(bǔ)償和功率傳遞的情況，研究了在牽引網(wǎng)電壓升高、降低、突變時(shí)單相-三相變換器的網(wǎng)側(cè)、直流側(cè)、逆變側(cè)的系統(tǒng)響應(yīng);同時(shí)，