可實現(xiàn)有源濾波的電力機車輔助四象限變流器控制研究
發(fā)布時間:2021-11-12 11:14
電氣化鐵路具有運輸能力強、環(huán)境友好、安全可靠等優(yōu)點,在我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。隨著電力機車大量投入運營,機車在運行過程中會向牽引網(wǎng)注入某些特定頻率的諧波電流,當這些諧波電流頻率與牽引網(wǎng)特征頻率相等時就會產(chǎn)生車-網(wǎng)耦合諧振,諧振電壓過高會引起機車跳閘保護、沿線設(shè)備燒損等諧振事故。近年,我國電氣化鐵路己發(fā)生多起車-網(wǎng)耦合諧振事故,因此,有效抑制車-網(wǎng)耦合諧振對電氣化鐵路安全、穩(wěn)定地運行十分重要。本文為抑制車-網(wǎng)耦合諧振,提出一種基于SiC的車載輔助四象限變流器(Four Quadrant Converter,4QC)有源濾波控制方法。該方法不需要增加額外的電力電子器件,只需要控制輔助四象限變流器產(chǎn)生降低注入牽引網(wǎng)的諧波電流的補償電流,達到抑制車-網(wǎng)諧振的目的,同時也提高了牽引供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。論文首先分析了電力機車諧波的產(chǎn)生及車-網(wǎng)耦合諧振機理。為使輔助四象限變流器既完成單位功率因數(shù)的整流功能并同時實現(xiàn)有源濾波控制,分析了輔助電源交流側(cè)電感及開關(guān)頻率對網(wǎng)側(cè)諧波電流補償效果的影響,并確定了電感參數(shù)閾值的選擇方法。其次,提出了輔助四象限變流器有源濾波諧振抑制方法。針對電氣化鐵...
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-]?CRH380AL諧振事故發(fā)生時的實測波形??Fi.?1-1?Measured?waveform?of?resonance?accident??
因其需要對現(xiàn)有線路進行改造。且該方法改變了牽引網(wǎng)原有的頻率特性,有可能??在其它頻率處引起諧振,無法在既有線上大范圍推廣。??文獻[5]提出一種改進的C型阻抗器,如圖1-2所示,通過C型阻抗器與牽引??網(wǎng)等效阻抗Zeq并聯(lián),并聯(lián)阻抗后產(chǎn)生頻率偏移,降低了原有特征頻率處的阻抗Zeq,??可抑制諧振產(chǎn)生;同時根據(jù)電力機車的頻率分布設(shè)置了某頻率下的諧波通路,吸??收部分諧波電流。與傳統(tǒng)的阻抗器相比,改進的C型阻抗器不僅能降低牽引網(wǎng)某??一特定頻率的阻抗值,還能夠濾除特定頻率的諧波電流,但其本質(zhì)上還是固定頻??率的諧振抑制,當牽引網(wǎng)參數(shù)變化引起特征頻率改變時,阻抗器的特征頻率難以??隨之動態(tài)變化。??■?_?C麵抗器?嫩????I??;;?C,?1〇i4pf??—叫?i?卜!?2=??I ̄1 ̄I?1?|400?!?\?R_。??-6^0?tci?I:?|\?,,??|?r?丨?0〇?4〇?so?m?i?>???J?Frequency
沒能大范圍推廣,因此應(yīng)用于電氣化鐵路的有源濾波器大多采用耦合變壓器降壓??或采用多電平級聯(lián)的方式來提高裝置的耐壓等級??圖1-5為韓國高速鐵路采用的6MVA單相有源濾波器,該裝置采用多繞組變??壓器降低電壓,每一個副邊繞組連接一個單相有源濾波器,采用多重化的技術(shù)提??高補償容量。通過檢測原邊電流獲得諧波電流指令,對牽引變電所的諧波進行動??態(tài)補償,實現(xiàn)牽引負荷諧波治理[12]。該有源濾波方法能夠動態(tài)地補償諧波電流,??補償頻率受牽引網(wǎng)及機車參數(shù)影響較小,能夠滿足電氣化鐵路諧波頻帶較寬的特??5??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于大功率全SiC器件的變換器研究[J]. 張慶,張小勇,饒沛南,施洪亮,趙明銳,周帥. 機車電傳動. 2018(06)
[2]基于級聯(lián)H橋變流器的牽引網(wǎng)諧波阻抗測量裝置[J]. 劉秋降,吳命利,左超. 鐵道學報. 2018(05)
[3]基于電容器投切法的牽引供電系統(tǒng)諧波阻抗測試分析[J]. 張權(quán),胡海濤,陶海東,何正友. 電力自動化設(shè)備. 2017(11)
[4]一種用于諧波檢測的改進型自適應(yīng)變步長最小均方算法[J]. 張晗. 大功率變流技術(shù). 2017(03)
[5]適用于電氣化鐵路的級聯(lián)H橋型有源電力濾波器[J]. 吳麗然,吳命利. 鐵道學報. 2017(05)
[6]單相系統(tǒng)瞬時諧波及無功電流檢測方法研究[J]. 邵賀鋒,全惠敏. 電氣應(yīng)用. 2017(02)
[7]滑窗迭代DFT法APF直流側(cè)穩(wěn)壓控制研究[J]. 李錦彬,陳沖. 電測與儀表. 2016(22)
[8]APF中一種改進的變步長LMS自適應(yīng)諧波檢測算法[J]. 呂廣強,劉娛,段海軍. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2016(07)
[9]基于單相LCL脈沖整流器的高速鐵路牽引網(wǎng)諧波諧振抑制方法[J]. 王雋龍,宋文勝,葛興來,張文明,馮曉云. 鐵道學報. 2016(03)
[10]基于阻波高通濾波器的高速鐵路諧振抑制方案[J]. 趙元哲,李群湛,周福林. 電力自動化設(shè)備. 2015(04)
碩士論文
[1]基于諧振技術(shù)的有源電力濾波器控制策略研究[D]. 蘇杭.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]基于雙閉環(huán)準比例諧振控制的逆變器研究[D]. 王亞威.大連理工大學 2014
[3]高速列車與牽引網(wǎng)諧振現(xiàn)象及其抑制方法的研究[D]. 初曦.北京交通大學 2014
[4]單相PWM整流器的研究[D]. 賀博.華中科技大學 2012
[5]牽引供電系統(tǒng)中有源濾波器的仿真研究[D]. 王秀清.北京交通大學 2009
本文編號:3490801
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-]?CRH380AL諧振事故發(fā)生時的實測波形??Fi.?1-1?Measured?waveform?of?resonance?accident??
因其需要對現(xiàn)有線路進行改造。且該方法改變了牽引網(wǎng)原有的頻率特性,有可能??在其它頻率處引起諧振,無法在既有線上大范圍推廣。??文獻[5]提出一種改進的C型阻抗器,如圖1-2所示,通過C型阻抗器與牽引??網(wǎng)等效阻抗Zeq并聯(lián),并聯(lián)阻抗后產(chǎn)生頻率偏移,降低了原有特征頻率處的阻抗Zeq,??可抑制諧振產(chǎn)生;同時根據(jù)電力機車的頻率分布設(shè)置了某頻率下的諧波通路,吸??收部分諧波電流。與傳統(tǒng)的阻抗器相比,改進的C型阻抗器不僅能降低牽引網(wǎng)某??一特定頻率的阻抗值,還能夠濾除特定頻率的諧波電流,但其本質(zhì)上還是固定頻??率的諧振抑制,當牽引網(wǎng)參數(shù)變化引起特征頻率改變時,阻抗器的特征頻率難以??隨之動態(tài)變化。??■?_?C麵抗器?嫩????I??;;?C,?1〇i4pf??—叫?i?卜!?2=??I ̄1 ̄I?1?|400?!?\?R_。??-6^0?tci?I:?|\?,,??|?r?丨?0〇?4〇?so?m?i?>???J?Frequency
沒能大范圍推廣,因此應(yīng)用于電氣化鐵路的有源濾波器大多采用耦合變壓器降壓??或采用多電平級聯(lián)的方式來提高裝置的耐壓等級??圖1-5為韓國高速鐵路采用的6MVA單相有源濾波器,該裝置采用多繞組變??壓器降低電壓,每一個副邊繞組連接一個單相有源濾波器,采用多重化的技術(shù)提??高補償容量。通過檢測原邊電流獲得諧波電流指令,對牽引變電所的諧波進行動??態(tài)補償,實現(xiàn)牽引負荷諧波治理[12]。該有源濾波方法能夠動態(tài)地補償諧波電流,??補償頻率受牽引網(wǎng)及機車參數(shù)影響較小,能夠滿足電氣化鐵路諧波頻帶較寬的特??5??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于大功率全SiC器件的變換器研究[J]. 張慶,張小勇,饒沛南,施洪亮,趙明銳,周帥. 機車電傳動. 2018(06)
[2]基于級聯(lián)H橋變流器的牽引網(wǎng)諧波阻抗測量裝置[J]. 劉秋降,吳命利,左超. 鐵道學報. 2018(05)
[3]基于電容器投切法的牽引供電系統(tǒng)諧波阻抗測試分析[J]. 張權(quán),胡海濤,陶海東,何正友. 電力自動化設(shè)備. 2017(11)
[4]一種用于諧波檢測的改進型自適應(yīng)變步長最小均方算法[J]. 張晗. 大功率變流技術(shù). 2017(03)
[5]適用于電氣化鐵路的級聯(lián)H橋型有源電力濾波器[J]. 吳麗然,吳命利. 鐵道學報. 2017(05)
[6]單相系統(tǒng)瞬時諧波及無功電流檢測方法研究[J]. 邵賀鋒,全惠敏. 電氣應(yīng)用. 2017(02)
[7]滑窗迭代DFT法APF直流側(cè)穩(wěn)壓控制研究[J]. 李錦彬,陳沖. 電測與儀表. 2016(22)
[8]APF中一種改進的變步長LMS自適應(yīng)諧波檢測算法[J]. 呂廣強,劉娛,段海軍. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2016(07)
[9]基于單相LCL脈沖整流器的高速鐵路牽引網(wǎng)諧波諧振抑制方法[J]. 王雋龍,宋文勝,葛興來,張文明,馮曉云. 鐵道學報. 2016(03)
[10]基于阻波高通濾波器的高速鐵路諧振抑制方案[J]. 趙元哲,李群湛,周福林. 電力自動化設(shè)備. 2015(04)
碩士論文
[1]基于諧振技術(shù)的有源電力濾波器控制策略研究[D]. 蘇杭.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]基于雙閉環(huán)準比例諧振控制的逆變器研究[D]. 王亞威.大連理工大學 2014
[3]高速列車與牽引網(wǎng)諧振現(xiàn)象及其抑制方法的研究[D]. 初曦.北京交通大學 2014
[4]單相PWM整流器的研究[D]. 賀博.華中科技大學 2012
[5]牽引供電系統(tǒng)中有源濾波器的仿真研究[D]. 王秀清.北京交通大學 2009
本文編號:3490801
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