用于贯通式牵引供电系统电压源型逆变器并联地研究

《用于贯通式牵引供电系统电压源型逆变器并联地研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ClassifiedIndex：TM922U．D．C：621．3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisf[11111UlrllllFrlIIIIIIIIY2576120STUDYOFPARALLELVO叽～GESOURCECoNVEI珂ERBASEDONADV八NCEDTRACTIONPOWERSU甲PLYSYSTEMGrade：2011Candidate：PengXuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecial

2、ity：ElectrificationandAutomationofTrackTransportationSupervisor：Vice-Prof．HeXiaoqiongMay．2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用

3、本授权书；2．不保密Z使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名!壶乡少让公日期：卫。所歹．夕a指导老师签名：日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．建立牵引变电所并联模型，首次分析了贯通式牵引供电系统牵引变电所并联系统在负载移动时逆变器输出环流。2．提出了CIm2型机车简单多质点牵引负荷模型，通过计入机车之间相互作用力的简单多质点模型推算机车牵引功率。3．提出了基于双闭环的改进型下垂控制，通过PI环节实现抑制传统下垂控制中的稳态误差，实现了并联环流抑

4、制策略，并通过仿真以及小功率实验系统验证该控制策略的正确性。4．构建了基于独立电压源型逆变器的牵引变电所并联系统，对多牵引变电所并联运行系统进行仿真验证。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名缈日期：少修．万．夕o西南交通大学硕士学位研究生论文第1页摘要既有牵引供电方式下

5、的铁路系统存在电能质量和过分相问题，随着高速铁路和重载铁路的快速发展，上述问题日趋严重。基于三相．单相变换器的贯通式牵引供电系统使用电力电子变换器代替了变压器，能够完全取消电分相装置，解决电能质量问题，实现了全线贯通，是一种新型的智能牵引供电系统。随着现代电力电子器件及技术的发展，该系统的优势日益突出，因此，有必要对贯通式牵引供电系统展开深入研究。本文研究电压源型逆变器贯通式牵引供电系统并联特性及相应的控制策略，为该系统的工程化提供理论支撑，具有重要的现实意义。本文首先讨论了单相逆变器的拓扑结构，研究了电压源型逆变器的控

6、制方法，并采用带电压幅值反馈与电流前馈的双闭环控制策略实现逆变器电压源型输出；建立了牵引网Carson模型并提出了CRH2型动车组简单多质点牵引负荷模型，在此基础上分析牵引变电所内逆变器并联模型以及牵引变电所并联系统中的环流特性；利用控制单一变量变化策略逐一分析环流有功、无功和直流成分产生的原因，仿真验证了环流分析的正确性。设计了单相锁相环以及电流分解算法，采用分散逻辑控制法进行牵引变电所内并联控制，并搭建逆变器并联组成的单牵引变电所仿真模型；设计了适合于本文研究的贯通式牵引供电系统的并联策略；提出基于双闭环的改进型下垂

7、控制，改善了传统下垂控制稳态误差大的缺点；构建了基于独立电压源型逆变器的牵引变电所并联系统；仿真验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。为进一步验证理论分析以及控制策略的正确性以及可实施性，本文搭建了小功率FPGA实验平台，调试了FPGA控制电路板及IGBT驱动电路板。运用VerilogHDL语言编写了PI控制、单相锁相环以及电流检测等模块。在实验平台上，完成了电压源型单相逆变器双闭环控制，逆变器分散逻辑控制并联策略以及基于双闭环的改进型下垂控制实验。实验结果证明，本文研究的并联系统可实现系统扩容，所设计的控制系统可有

8、效抑制并联系统产生的环流以及增强系统的可靠性。关键词：贯通式牵引供电系统；电压源型逆变器；逆变器并联；牵引变电所并联；FPGA实验西南交通大学硕士学位研究生论文第

9、

10、页AbstractProblemsofcurrenttractionpowersupplysystemincrossingneutralsection，