電力電子牽引變壓器建模與控制策略研究
發(fā)布時間：2022-01-20 12:01
隨著我國電氣化鐵路覆蓋率不斷提升以及高速動車組的發(fā)展,傳統牽引傳動系統中變壓設備體積大、重量重的問題極大限制了我國鐵路輕量化、高速化的發(fā)展。電力電子牽引變壓器（Power electronic traction transformer,PETT）通過采用新型電力電子器件、大功率變流新技術,有效的實現了設備的小型化和輕量化,并且有可控性好、功率密度大、智能化水平高等優(yōu)點,對我國高速鐵路的未來發(fā)展有重要意義。本文以電力電子牽引變壓器為研究對象,從適于我國牽引傳動系統的電力電子牽引變壓器拓撲結構研究入手,并分析其數學模型以及工作原理的基礎上,將輸入級、隔離級的控制策略作為研究重點,優(yōu)化了其抗擾動和電能質量方面的性能。主要工作如下∶首先,對電力電子牽引變壓器的拓撲結構和數學模型展開了分析。通過分析電力電子變壓器工作原理,將電力電子變壓器分為單級式、兩級式和三級式三種主要PET形式,分析了各自的優(yōu)缺點,并根據我國鐵路牽引供電系統提出了適于我國電力電子牽引變壓器結構。然后分別對輸入級單相AC/DC整流器和隔離級DC-DC變換器進行研究,分析其拓撲結構和工作原理,建立了數學模型。其次,對輸入級的控制...
【文章來源】：華東交通大學江西省
【文章頁數】：77 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
中國鐵路里程狀況
第一章 緒論保障電力機車安全運行的核心設備。但是由于牽引變壓器自身存在重，極大占用了機車的車內空間，同時為了保證其能安全高效率的運行配備大量輔助設備，致使機車重量和體積不可避免的增重增大，不利高速化、輕量化，同時造成能源浪費和軸重加大，不利于行車安全[6
圖 1-3 電力電子牽引變壓器傳動系統Fig.1-3 Power electronic traction transformer transmission system.2 本課題領域相關研究現狀.2.1 電力電子變壓器拓撲結構發(fā)展現狀早期對電力電子變壓器的研究主要集中在對拓撲結構的研究上，主要可以分C/AC 型和 AC/DC/AC 型。1970 年，General Electric 公司 W.McMurray 提出的振變換器的概念，如圖 1-4 所示。其基本原理為通過四象限可關斷器件進行斬產生高頻電壓，并在副邊使用了新型的瞬時移相技術，這種拓撲結構成為了如類電力電子變壓器的雛形�；谶@種結構，General Electric 公司設計了單相實統，相比較于傳統的工頻變壓器，這種高頻鏈接的變壓器具有能量傳輸效率更高量和體積減小了 50%以上的優(yōu)點[13-15]。在這之后，美國海軍的研究人員在 1980 年又提出了新型的電力電子變壓器拓撲。這種拓撲結構融合了 AC-AC Buck 型變換器的特點，屬于 AC/AC 變換結構，這
【參考文獻】：
期刊論文
[1]單相級聯H橋APF載波相移梯形波脈寬調制與電容電壓平衡控制方法[J]. 李紅,周天奇,楊劍鋒. 電力系統及其自動化學報. 2019(11)
[2]基于擴展移相控制的雙向有源橋變換器回流功率優(yōu)化[J]. 侯旭,曾正,冉立,劉清陽,宋春偉. 中國電機工程學報. 2018(23)
[3]基于滑模電壓控制的級聯H橋整流器研究[J]. 張承暢,羅建昌,張華譽,何豐. 電氣傳動. 2018(11)
[4]單相PWM整流器比例諧振與阻尼控制研究[J]. 趙巧妮,夏益輝. 電氣傳動. 2018(11)
[5]基于旋轉坐標變換的單相PWM整流器無源控制研究[J]. 王子徽,蔡華鋒,廖冬初,潘健,吳蕊. 現代電子技術. 2018(22)
[6]基于離散迭代模型的DAB變換器等效電路研究[J]. 童安平,錢語安,杭麗君,李國杰,汪可友,陳庭記,徐荊州. 中國電機工程學報. 2019(04)
[7]H橋級聯型整流器電容電壓平衡控制策略[J]. 楊飏,張犁. 河海大學學報(自然科學版). 2018(04)
[8]雙重移相控制的雙主動全橋變換器全局電流應力分析及優(yōu)化控制策略[J]. 曾進輝,孫志峰,雷敏,蘭征. 電工技術學報. 2019(12)
[9]一種改進的單相整流器控制策略研究[J]. 武琳,楊林,姜遠,趙守忠,趙泓博. 電機與控制學報. 2017(11)
[10]級聯H橋整流器電容電壓平衡控制改進算法[J]. 付子義,張博祥. 測控技術. 2017(08)
博士論文
[1]牽引供電系統潮流可解性與供電能力評估[D]. 張俊騏.北京交通大學 2018
[2]級聯型電力電子變壓器控制策略研究[D]. 武琳.北京交通大學 2014
[3]配電系統電子電力變壓器[D]. 王丹.華中科技大學 2006
碩士論文
[1]電氣化鐵路弓網動態(tài)性能的研究[D]. 曾聿田.華東交通大學 2018
[2]電力機車電力電子牽引變壓器研究[D]. 袁歆.湖南大學 2016
[3]電力電子牽引變壓器優(yōu)化控制策略研究[D]. 許愷.華北電力大學 2016
[4]電力電子變壓器機車網側級聯H橋整流器電容電壓平衡方法[D]. 張杰.西南交通大學 2015
[5]基于前端變頻的無工頻牽引變壓器的交直變換系統研究[D]. 劉鵬.西南交通大學 2013
[6]一種模塊級聯型固態(tài)變壓器及其控制策略的研究[D]. 茍偉.浙江大學 2012
本文編號：3598786
【文章來源】：華東交通大學江西省
【文章頁數】：77 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
中國鐵路里程狀況
第一章 緒論保障電力機車安全運行的核心設備。但是由于牽引變壓器自身存在重，極大占用了機車的車內空間，同時為了保證其能安全高效率的運行配備大量輔助設備，致使機車重量和體積不可避免的增重增大，不利高速化、輕量化，同時造成能源浪費和軸重加大，不利于行車安全[6
圖 1-3 電力電子牽引變壓器傳動系統Fig.1-3 Power electronic traction transformer transmission system.2 本課題領域相關研究現狀.2.1 電力電子變壓器拓撲結構發(fā)展現狀早期對電力電子變壓器的研究主要集中在對拓撲結構的研究上，主要可以分C/AC 型和 AC/DC/AC 型。1970 年，General Electric 公司 W.McMurray 提出的振變換器的概念，如圖 1-4 所示。其基本原理為通過四象限可關斷器件進行斬產生高頻電壓，并在副邊使用了新型的瞬時移相技術，這種拓撲結構成為了如類電力電子變壓器的雛形�；谶@種結構，General Electric 公司設計了單相實統，相比較于傳統的工頻變壓器，這種高頻鏈接的變壓器具有能量傳輸效率更高量和體積減小了 50%以上的優(yōu)點[13-15]。在這之后，美國海軍的研究人員在 1980 年又提出了新型的電力電子變壓器拓撲。這種拓撲結構融合了 AC-AC Buck 型變換器的特點，屬于 AC/AC 變換結構，這
【參考文獻】：
期刊論文
[1]單相級聯H橋APF載波相移梯形波脈寬調制與電容電壓平衡控制方法[J]. 李紅,周天奇,楊劍鋒. 電力系統及其自動化學報. 2019(11)
[2]基于擴展移相控制的雙向有源橋變換器回流功率優(yōu)化[J]. 侯旭,曾正,冉立,劉清陽,宋春偉. 中國電機工程學報. 2018(23)
[3]基于滑模電壓控制的級聯H橋整流器研究[J]. 張承暢,羅建昌,張華譽,何豐. 電氣傳動. 2018(11)
[4]單相PWM整流器比例諧振與阻尼控制研究[J]. 趙巧妮,夏益輝. 電氣傳動. 2018(11)
[5]基于旋轉坐標變換的單相PWM整流器無源控制研究[J]. 王子徽,蔡華鋒,廖冬初,潘健,吳蕊. 現代電子技術. 2018(22)
[6]基于離散迭代模型的DAB變換器等效電路研究[J]. 童安平,錢語安,杭麗君,李國杰,汪可友,陳庭記,徐荊州. 中國電機工程學報. 2019(04)
[7]H橋級聯型整流器電容電壓平衡控制策略[J]. 楊飏,張犁. 河海大學學報(自然科學版). 2018(04)
[8]雙重移相控制的雙主動全橋變換器全局電流應力分析及優(yōu)化控制策略[J]. 曾進輝,孫志峰,雷敏,蘭征. 電工技術學報. 2019(12)
[9]一種改進的單相整流器控制策略研究[J]. 武琳,楊林,姜遠,趙守忠,趙泓博. 電機與控制學報. 2017(11)
[10]級聯H橋整流器電容電壓平衡控制改進算法[J]. 付子義,張博祥. 測控技術. 2017(08)
博士論文
[1]牽引供電系統潮流可解性與供電能力評估[D]. 張俊騏.北京交通大學 2018
[2]級聯型電力電子變壓器控制策略研究[D]. 武琳.北京交通大學 2014
[3]配電系統電子電力變壓器[D]. 王丹.華中科技大學 2006
碩士論文
[1]電氣化鐵路弓網動態(tài)性能的研究[D]. 曾聿田.華東交通大學 2018
[2]電力機車電力電子牽引變壓器研究[D]. 袁歆.湖南大學 2016
[3]電力電子牽引變壓器優(yōu)化控制策略研究[D]. 許愷.華北電力大學 2016
[4]電力電子變壓器機車網側級聯H橋整流器電容電壓平衡方法[D]. 張杰.西南交通大學 2015
[5]基于前端變頻的無工頻牽引變壓器的交直變換系統研究[D]. 劉鵬.西南交通大學 2013
[6]一種模塊級聯型固態(tài)變壓器及其控制策略的研究[D]. 茍偉.浙江大學 2012
本文編號：3598786
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