双动力动车组辅助供电系统并联技术研究

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文双动力动车组辅助供电系统并联技术研究作者姓名付尧学科专业电气工程指导教师刁利军副教授培养院系电气工程学院硕士学位论文双动力动车组辅助供电系统并联技术研究作者：付尧导师：刁利军北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆

2、际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名导师签名签字曰期：广年月曰签字曰期：年孓月’?’校代码：密级：公汗北京交通大学硕士学位论文双动力动车组辅助供电系统并联技术研宄作者姓名：付尧学号导师姓名：刁利军职称：副教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：电气工程研宄方向：电力电子与电力传动北京交通大学年月致谢岁月荏苒，光阴似水，转瞬间我的研究牛学习生涯即将结束。这两年半时光，注定是我人生中难以忘怀的一段经历。酋先，我要感谢的是我的导师刁利军老师，在我整个

3、研究生阶段，不论是学习、科研工作还是日常生活方面，都给予了我无私的帮助。刁老师深厚的专业知识、丰富的工程经验和严谨的工作态度都在潜移默化中影响着我，也是督促我不断进步的源动力。在刁老师的谆谆教导下，我不仅取得了学术上的成果，还树立了受用一生的科研态度。刁老师悉心指导了本文的研究作，为我创造了难得的实验条件，谢谢您！在这里，我还要特别感谢王磊老师、陈杰师兄和杜会卿师兄，是你们在我学习的过程中为我答疑解惑、指引方向。王磊老师科研经验丰富，在工程实践中传授给我的知识令我受益颇多；陈杰师兄为我树立了学习的榜样，其学术态度和

4、研究方法对我影响很大；杜会卿师兄引领着我在科研道路不断前行，当我在研究中遇到难题时，他总能耐心地为我讲解问题、理清思路。在完成本文的过程中，三位兄长为我提供了宝贵的参考意见，培养之情，铭记在心。还要感谢实验室的其他老师们和同学们。感谢邱瑞昌老师、徐春梅老师、张钢老师、董侃师兄和阮白水师兄，你们在实验室生活中给予我巨大的支持和帮助；感谢张哲、贾晓光、李超、牛伟亮、杨帆、周朝阳、贾海杰、李智威、尹少博、陈艺铭、谢旭钦、陈奕舟、蒋李晨昕、金哲铭、李耀恒、席海阔、李淑英和已经毕业的孙涛、何文辉、许晓梦、田蓓、夏炎、高令等等

5、，你们让我的研宄生生活丰富多彩，大家共同学习和进步，能加入这样一个温馨、团结、进取的大家庭是我的荣幸。感谢我的家人，正是他们的默默支持我才能安心完成学业。最后，感谢所有帮助过我的老师、同学、朋友，谢谢你们。本文的工作得到了国家科技支撑计划项目“双动力动车组关键技术研宄及典型样车研制”（的资助，谨此表示感谢。摘耍摘要伴随着国内城市化进程的快速发展，城际夂通的需求円渐增长，而动车组以其乂活的编组方式、优良的调速性能成为城际交通的首选。动车组辅助供电系统主要为列车通风机组和空气压缩机等三相负载供电，对列车运行的平稳性影响

6、巨大。为了提高供电的可靠性和冗余度，需要对辅助逆变器的并联控制技术进行研宄。辅助逆变器单机系统优良的输出性能是并联系统可靠运行的基础。本文首先对逆变器电路拓扑进行了设计，分析了三相变压器和滤波电路电量关系，并推导了主回路的状态空间方程。在分析空间矢量调制技术的基础上，对数字锁相环进行建模并给出了参数设计方法，提出了基于坐标变换的电压闭环控制策略，并加入电流前馈，提高了逆变器对动态过程的输出调节能力。动车组辅助逆变器并联系统采用以下垂特性为核心的无互联线并联技术。本文推导了传统下垂控制理论，针对传统下垂法系统阻抗适应

7、性差的缺陷，在新型下垂控制中引入了反映系统阻抗特性的正交变换矩阵；针对比例下垂的动态响应慢的缺陷，加入了微分下垂分量。为了提高动车组复杂负载条件下的功率计算准确性，提出在坐标系下的瞬时功率计算方法，通过对整车功率流建模，设计了并联系统功率控制环，提高功率均分效果。为了合理选择下垂控制参数，本文给出了控制系统的状态空间描述和基于时变相量法的新型小信号模型。和传统准稳态小信号模型相比，新模型考虑到了下垂控制对系统电量的实时调整，可以更全面的反映下垂系数对系统稳定性和动态性的影响，并通过分析根轨迹证明了新模型的优越性。结

8、合小信号模型分析和下垂公式本身的数学约束，给出一组下垂参数并利用伯德图证明取值合理性。本文利用进行了辅助逆变器单机系统和并联系统的仿真，并在实验平台上进行了相关实验。仿真结果和实验波形表明并联系统运行稳定，动态性能良好，验证了本文提出的控制策略的可行性。图幅，表个，参考文献篇。关键词：动车组；辅助供电系统；下垂控制；逆变器并联；小信号建模分类号：ABSTRA