發(fā)布時間：2022-02-21 07:05

　　從上世紀50年代至今,我國電氣化鐵路的發(fā)展經(jīng)歷了翻天覆地的變化。但由于牽引供電系統(tǒng)的結構和負載機車的特殊性,目前現(xiàn)有的牽引供電系統(tǒng)存在的問題主要集中在以下兩個方面,其一是牽引負荷的不平衡性,會造成電力系統(tǒng)側負序電流和高次諧波含量增大、功率因數(shù)降低等不良影響;其次是過分相問題,目前牽引供電系統(tǒng)采用的是相序輪換的供電方式,列車在不同的供電臂之間運行會存在過分相,其會引發(fā)嚴重的暫態(tài)過程如暫態(tài)過電壓和速度降落,嚴重限制了電氣化鐵路尤其是高速鐵路的長足發(fā)展。為了解決過分相導致的問題,國內(nèi)外學者提出了對牽引供電系統(tǒng)采用同相供電的方式,即所有的供電臂都采用同一相序,取消和減少了分相絕緣器的使用。為了到達這一目的,需在牽引供電所加入電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置,彌補由于同相供電對供電系統(tǒng)帶來的影響。因此,同相供電的研究對于高速鐵路的發(fā)展具有十分重要的意義。本文根據(jù)國內(nèi)外對同相供電的研究現(xiàn)狀,在假設采用同相供電的基礎上,分析一種新型的供電形式,即采用斯科特變壓器的斜邊進行供電,所謂斜邊,即將變壓器的兩個副邊繞組首尾相接串聯(lián)起來,共同為負載進行供電,這種供電形式仍然是一種不平衡的供電方式,所以使用隔離的交-直-交（A... 

【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)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究主要內(nèi)容
2 調(diào)制和電流檢測技術
    2.1 瞬時無功功率理論
    2.2 PWM整流器
        2.2.1 PWM整流器基本介紹
        2.2.2 PWM整流器基本原理
    2.3 牽引負荷有功無功分量的提取
        2.3.1 兩相電流構造技術
        2.3.2 三相電流構造技術
        2.3.3 有功電流分離技術
        2.3.4 無鎖相環(huán)電流分流技術
    2.4 牽引負荷平衡控制策略
        2.4.1 瞬態(tài)電流控制
        2.4.2 預測電流控制
        2.4.3 比例諧振控制
        2.4.4 虛擬dq變換控制
    2.5 調(diào)制算法
        2.5.1 基于載波的PWM
        2.5.2 滯環(huán)PWM
        2.5.3 空間矢量PWM
    2.6 本章小結
3 Scott斜邊供電同相供電系統(tǒng)
    3.1 Scott斜邊供電同相供電系統(tǒng)結構
    3.2 Scott變壓器的結構和原理
    3.3 Scott變壓器斜邊供電補償原理
        3.3.1 同相補償裝置結構
        3.3.2 同相補償原理
        3.3.3 同相補償功率分析
        3.3.4 斜邊同相供電電流控制和調(diào)制策略
    3.4 Scott變壓器斜邊供電與傳統(tǒng)形式的比較
        3.4.1 直角邊供電的容量利用率
        3.4.2 斜邊供電的容量利用率
        3.4.3 兩種供電形式容量利用率的對比
    3.5 斜邊供電幾種控制系統(tǒng)結構的提出
        3.5.1 瞬態(tài)電流控制系統(tǒng)
        3.5.2 滯環(huán)電流控制系統(tǒng)
        3.5.3 間接電流控制系統(tǒng)
    3.6 本章小結
4 Scott斜邊同相供電系統(tǒng)的仿真分析
    4.1 電路參數(shù)選取的計算
        4.1.1 交流側電感參數(shù)設計
        4.1.2 直流側電容參數(shù)設計
        4.1.3 直流側二次濾波器的參數(shù)設計
        4.1.4 系統(tǒng)仿真參數(shù)
        4.1.5 隔離變壓器結構
    4.2 仿真電路的搭建
        4.2.1 主電路仿真的搭建
        4.2.2 有功電流分離和指令電流生成的搭建
        4.2.3 α、β相控制電路的搭建
    4.3 仿真結果分析
        4.3.1 牽引工況下的仿真結果分析
        4.3.2 負載突變工況下的仿真結果分析
    4.4 本章小結
5 Scott斜邊同相供電小功率平臺開發(fā)
    5.1 dSPACE簡介
    5.2 硬件系統(tǒng)與器件選型
        5.2.1 Scott變壓器的選擇
        5.2.2 電感、電容參數(shù)選取
        5.2.3 IGBT組合H橋電路
        5.2.4 dSPACE實物仿真平臺
    5.3 軟件配套方案
        5.3.1 鎖相環(huán)模塊的原理
        5.3.2 巴特沃斯低通濾波器模塊的原理
        5.3.3 PI調(diào)節(jié)器模塊的原理
        5.3.4 系統(tǒng)的軟件保護
        5.3.5 負載電流、電壓的采集
    5.4 小實驗平臺調(diào)試和結果分析
        5.4.1 小功率試驗平臺
        5.4.2 波形數(shù)據(jù)分析
    5.5 本章小結
6 總結與展望
參考文獻
附錄A
作者簡歷及攻讀碩士/博士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]電氣化鐵路高次諧波諧振與對策研究[D]. 李子晗.西南交通大學 2015
[4]基于三相—單相變換器的貫通式同相供電系統(tǒng)研究[D]. 王遠.西南交通大學 2013
[5]貫通供電系統(tǒng)中的多電平三相—單相交直交變換器設計[D]. 徐閔.西南交通大學 2013
[6]電鐵同相供電系統(tǒng)方案研究[D]. 霍長龍.西南交通大學 2010
[7]同相供電裝置控制策略研究[D]. 魏光.西南交通大學 2009
[8]電氣化鐵路同相供電技術研究[D]. 吳萍.西南交通大學 2008
[9]電鐵供電系統(tǒng)單相有源電力濾波器的研究[D]. 陳莉.西安理工大學 2007
[10]無鎖相環(huán)的諧波與無功電流實時檢測方法研究[D]. 丁菊霞.西南交通大學 2007



本文編號：3636747