新型同相供电拓扑中功率单元的控制策略.pdf

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1、电气传动2014年第44卷第3期ELECTRICDRIVE2014Vo1．44No．3新型同相供电拓扑中功率单元的控制策略周京华，潘逸蓖，李津，蓝志茂(1．北方工业大学变频技术北京市工程技术研究中心，北京100144；2．北京先行电气有限公司，北京100045)摘要：给出了一种用于电气化铁路的无牵引变压器新型多电平同相供电拓扑，从谐波、无功功率及负序电流方面对该拓扑进行了分析，指出该拓扑用于同相供电的优越性。针对该拓扑中功率单元的单相H—H结构，采用迭代的方法，对直流母线电压及输入电流的谐波特性进行了详细

2、分析，提出了带有电网电压、直流母线电流、直流母线电压全前馈的功率单元整流侧控制策略。基于功率单元控制系统硬件平台，进行了实验。实验结果验证了所提控制策略的有效性。关键词：同相供电；单相H—H结构；谐波特眭；全前馈控制策略中图分类号：TM89文献标识码：APowerUnitControlStrategyoftheNewTypeCophasePowerSupplyTopologyZHOUJing-hua，PANYi—kun’，LIJin，LANZhi—mao(1．InverterTechnologyEngin

3、eeringResearchCenterofBeng，NorthChinaUniversityofTechnology，＆咖100144，China~2．Be~fingLeadingElectricalCo．，Ltd．，＆100045，China)Abstract：Anewtypeofacophasepowersupplydevicewhichappliesforelectrifiedrailwaywasintroduced．Thistopologywasanalyzedfromharmonic，reac

4、tivepowerandnegative—sequencecurrent，andthesuperiorityofthetopologythatusedforthecophasepowersupplywaspointedout．AimedatthepowerunitSsingle—phaseH—Hstructureofthetopology，analyzedtheharmonicdistributioncharacteristicsofDCbusandsupplycurrentindetails．Thenp

5、roposedacontrolstrategywiththefullfeedforwardofvoltageandcurrentofthepowerunitinrectifierside．Finally，basedonthehardwaresystemofpowerunit，theexperimentalresultprovedtheeffectivenessofthecontrolstrategy．Keywords：cophasepowersupply；singlephaseH-H；harmonicch

6、aracter；fullfeedforwardcontrolstrategy电能质量补偿装置相结合来解决负序、无功及电1引言流谐波的问题。机车的制动能量经过补偿装置为了满足经济、社会的需要，电气化铁路得对其谐波、无功进行减弱或消除后通过变压器馈到了高速的发展。但随之而来的负序、无功和谐入公共电网，在解决负序问题的基础上，对机车波问题却日益凸显，对公共电力系统产生了严重负载的无功和谐波进行补偿和消除。但该类装影响；同时，牵引供电网存在的电分相问题，制约置都是基于补偿的原理，通过检测系统工作状态了列车的速度、

7、安全性和牵引力的进一步提升。来调整补偿量，控制系统复杂，影响补偿效果，进文献[2]中通过采用Scott(三相一二相)平衡而降低公共电网的用电质量，且牵引变压器为主变压器、YNvd接线变压器、阻抗匹配平衡变压器的供电方式无法从根本上实现并联式同相供等变压器及相应连接方法，解决了负序问题，实电。文献[4]提出了两种基于统一电能质量控制现一次侧三相平衡，但变压器供电不能消除谐波器(railwayunifiedpowerqualitycontroller，RUPQC)及提高功率因数和供电效率，并且无法实现贯通的新

8、型拓扑结构。其中，交流侧采用多个单相变式同相供电。在文献[3]中提出将平衡变压器与压器二次侧绕组串联多重化或单元串联多重化基金项目：北京市科技新星计划资助(2009B01)；dg京市优秀人才培养项目(2012D005002000009)作者简介：周京华(1974一)，男，博士，副教授，Email：zjh@ncut．edu．an36周京华，等：新型同相供电拓扑中功率单元的控制策略电气传动2014年第44卷第3期的链式结构、直流侧