隨著計算機控制技術和電力電子技術的進步,我國軌道交通事業(yè)快速發(fā)展,成為國民經濟的重要支撐。同時伴隨著人們環(huán)保意識的不斷增強,如何節(jié)約能源成為相關研究人員重要的研究方向。本文針對目前軌道機車電源傳統的出廠老化測試方式造成的電能浪費問題,設計一款400kW交流能饋型直流電力電子負載,專門用于機車電源的老化測試使用。首先,通過閱讀相關國內外文獻中關于能饋型直流電子負載拓撲結構和控制策略的對比研究,并結合機車電源的技術指標,確定本文所研制的400kW能饋型直流電子負載采用多模塊并聯方案。單個模塊采用前后級級聯構成,前級負載模擬部分采用LC濾波電路+移相全橋變換器,后級能量回饋部分采用單相逆變器+LCL濾波器。其次,對本文所設計的能饋型直流電子負載前后單元電路以及整個電力電子負載級聯時所存在關鍵技術問題進行了分析并給出了解決方案。針對前級負載模擬部分引入LC濾波電路后所構成的四階電路,基于Buck電路小信號建模方法,推導出本文前級負載模擬部分輸入負載模擬電流對占空比的傳遞函數,并在此基礎上設計出輸入電流的控制器。針對后級并網逆變器并網電流中高低頻諧波問題,建立后級并網逆變器數學模型,并對諧波產生... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學湖北省

【文章頁數】：101 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

0kW能饋型直流電力電子負載仿真模型

湖北工業(yè)大學碩士學位論文66（a）負載模擬部分主電路仿真模型（b）能量回饋部分主電路仿真模型圖5.170kW能饋型直流電力電子負載仿真模型移相全橋變換器開關管的PWM脈沖占空比通過移相控制完成，PI控制器的輸出作為PWM脈沖產生模塊的輸入信號。整個脈沖實現過程如圖5.2所示圖5.2移相全橋PWM脈沖實現模型

湖北工業(yè)大學碩士學位論文67后級采取的SPWM單級倍頻調制方式，同樣多環(huán)控制器輸出作為SPWM中的調制波信號，整個SPWM脈沖實現過程如圖5.3所示圖5.3能量回饋部分SPWM脈沖實現模型5.1.2前級負載模擬部分仿真及分析前級負載模擬部分采用對輸入電流的單環(huán)控制方式實現對被測試電源的負載模擬特性。因此前級仿真結果重點驗證輸入電流在不同負載下的穩(wěn)態(tài)性能以及在負載突變情況下的動態(tài)性能。（1）穩(wěn)態(tài)性能仿真與分析分別對系統進行半載、滿載、1.5倍過載的功率等級仿真。即對輸入給定電流分別取58.3A、116.7A、166.7A�？梢缘玫捷斎腚娏髟诓煌β实燃壪碌牟ㄐ螆D如圖5.4所示（a）半載功率時輸入電流仿真波形

【參考文獻】：
期刊論文
[1]LCL濾波單相光伏并網逆變器Quasi-PR控制策略[J]. 丁兆卅,劉丙申,石碩,周振雄,張春暉.  北華大學學報(自然科學版). 2018(06)
[2]基于有源阻尼的單相LCL并網逆變器改進電流控制器[J]. 田鵬,李澤滔,郝正航.  電力系統及其自動化學報. 2019(05)
[3]基于準PR控制的單相交流電子負載的研究與實現[J]. 巫付專,陳鵬,紀志剛,朱菁,劉鑫洋.  電氣傳動. 2018(05)
[4]交流能饋型直流電子負載研究[J]. 蔡華鋒,梅繼超,廖冬初,童炎.  中北大學學報(自然科學版). 2017(03)
[5]DC/DC變換器Buck電路建模分析與控制研究[J]. 周進,何志琴,楊睿琬,馬文輝.  電測與儀表. 2017(09)
[6]基于PI與準PR聯合控制的光伏并網電流優(yōu)化[J]. 王秀云,毛瑞鵬,田壁源,黃靖麗.  電力系統保護與控制. 2017(07)
[7]直流回饋型直流電子負載的設計與研究[J]. 王成,廖冬初,蔡華鋒.  電測與儀表. 2017(06)
[8]移相全橋電路的小信號建模與仿真[J]. 翁傳輝,蔡逢煌.  電氣技術. 2016(04)
[9]一種改進的基于DFT鑒相的單相鎖相環(huán)方法[J]. 鐘誠,嚴干貴,張澤軍.  電測與儀表. 2016(05)
[10]移相全橋整流二極管電壓尖峰及震蕩研究[J]. 張吳斌,呂國芳.  電子設計工程. 2016(01)

博士論文
[1]弱電網下LCL型并網逆變器的電流和功率控制技術[D]. 楊東升.南京航空航天大學 2016
[2]LCL型單相光伏并網逆變器電流控制與有源阻尼控制技術研究[D]. 張寧云.上海交通大學 2015
[3]燃料電池并網逆變技術研究[D]. 沈國橋.浙江大學 2008

碩士論文
[1]機車電源測試用交流并網型直流電子負載的研制[D]. 陳繼洋.湖北工業(yè)大學 2016
[2]并網逆變器中全軟件鎖相環(huán)的設計與實現[D]. 徐亞偉.南京理工大學 2014
[3]高升壓比能量回饋型直流電子負載的設計與實現[D]. 徐勇.電子科技大學 2013
[4]基于光伏并網逆變器的軟件鎖相環(huán)技術的研究[D]. 楊國韜.太原科技大學 2013
[5]電流斷續(xù)型直流電子負載的設計與實現[D]. 曲暢.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[6]一種并網逆變器控制策略的研究[D]. 姚爽.浙江大學 2010
[7]基于軟開關技術饋能性電子負載的研究[D]. 王青峰.重慶大學 2007
[8]電能反饋式電子模擬功率負載的研制[D]. 勞群芳.華北電力大學（北京） 2005



本文編號：3591291