【摘 要】
:
使用单相脉冲整流器的电力机车,在接入牵引网时,可能会发生网压网流低频振荡、谐波不稳定和谐波谐振的现象,造成牵引变流器封锁,危害铁路行车安全。通常采用阻抗模型对车网系统进行稳定性分析。但是,已有的CRH3型动车组建模采用状态空间平均建模法,无法找到稳定工作点;而且建模中忽略了电压外环控制和锁相环(Phase Locked Loop,PLL)的影响,这些会导致建模和稳定性分析不准确。本文以CRH3型动
论文部分内容阅读
使用单相脉冲整流器的电力机车,在接入牵引网时,可能会发生网压网流低频振荡、谐波不稳定和谐波谐振的现象,造成牵引变流器封锁,危害铁路行车安全。通常采用阻抗模型对车网系统进行稳定性分析。但是,已有的CRH3型动车组建模采用状态空间平均建模法,无法找到稳定工作点;而且建模中忽略了电压外环控制和锁相环(Phase Locked Loop,PLL)的影响,这些会导致建模和稳定性分析不准确。本文以CRH3型动车组的单相脉冲整流器为研究对象,基于谐波线性化的方法,建立了其开环控制和考虑电压外环控制以及PLL影响的闭环控制输入阻抗。采用阻抗判据,以波特图方式,分析网侧电感、电流控制器参数和电压控制器参数对车网系统稳定性的影响。首先,采用传统状态空间平均建模方法建立了CRH3型动车组单相脉冲整流器的开环控制阻抗模型。然后,基于谐波线性化的方法,建立了其正负镜像频率开环控制阻抗模型,并提出一种正负镜像频率阻抗测量计算方法。最后,通过扫频法进行阻抗验证,说明了传统状态空间平均模型的缺陷,验证了正负镜像频率阻抗模型的准确性。其次,对二阶广义积分器锁相环(Second Order Generalized Integrator,PLL)进行了精确建模和验证,然后考虑了电压外环控制,建立了CRH3型动车组单相脉冲整流器正负镜像频率闭环控制阻抗模型,并采用扫频法在半实物仿真平台上进行验证。考虑高次谐波耦合作用,采用多重谐波线性化建模方法,建立系统高阶小信号阻抗模型,通过扫频法验证其单输入单输出(Single Input Single Output,SISO)阻抗的准确性。最后,基于已经建立的高阶小信号阻抗模型,采用阻抗判据,以波特图的形式分析了网侧电感、电流控制器比例系数和电压控制器比例和积分系数对车网系统稳定性的影响,发现网侧电感越大、电流控制器比例系数越小、电压控制器比例系数越小、积分系数越大,系统越不稳定。最后,搭建仿真模型验证了上述推论。上述结果可以用于指导实际CRH3型动车组参数设计,为提高稳定性,网侧方面,可以适当减小电感值;电力机车方面,可以适当增大电流控制器比例系数、增大电压控制器的比例系数,减小电压控制器积分系数。
其他文献
中全新世以来地球气候边界条件处于相对稳定时期。前人研究主要集中于北半球太阳辐射、热带辐合带漂移对亚洲季风气候总体演化的影响,并认识到太阳活动和北大西洋的共同作用
随着电气化铁路的发展,运量增长对牵引变压器的供电能力提出了更高的要求,既有线的牵引变压器往往在达到设计寿命之前就必须更换。如何充分发挥牵引变压器的设计寿命,对牵引供电系统的经济运行具有重要意义。本文从充分利用牵引变压器的设计寿命、提高牵引供电系统运行的经济性出发,以拓展牵引变压器的适用范围、降低运行损耗为目的,首先对牵引变压器基本结构、接线方式、工作原理、铁心主磁通进行了分析和比较。利用有限元仿真
随着城市轨道交通的大力发展,地铁通常采用的直流牵引供电系统已经逐渐无法满足长线路、高速度的供电需求。因此某地铁试验线路牵引供电系统采用AC25k V刚性接触网,供电方式为带回流线的直接供电方式;为了保证分区所以前线路同相,以及原边高压侧的三相平衡而在牵引变电所增设了同相供电装置;在分区所电分相处采用虚拟同相柔性过分相装置协助列车高速不断电过分相来达到对长线路、高速度的现场需求。对于这样的一个牵引供
随着电气化铁路的发展导致牵引供电系统复杂性增加,动车组-牵引网耦合系统低频振荡现象已在全球范围内发生多次,严重影响列车的正常稳定运行。由于普遍认为牵引供电系统的低频振荡本质上是车网系统参数不匹配造成的,所以可以从改善牵引网与改善动车组整流器控制两个方面展开抑制措施研究,但改善牵引网即改善电源条件,实际中实现难度大,因此本文通过改进动车组网侧整流器的控制策略来抑制车网低频振荡的发生:结合滑模控制相关
高铁接触网支柱号是“一杆一档”系统下支柱身份的唯一辨识依据,对其自动准确识别是接触网系统故障预测和健康管理的基础。同时,接触网由于暴露在户外环境工作,容易受到异物侵入导致供电安全受到威胁。现阶段异物排查手段以巡检人员人工巡查为主,成本高且效率低。目前的研究基于高铁接触网安全巡检系统(2C系统)采集的图像,采用图像处理方法实现支柱号识别与异物检测。本文在研究已有支柱号识别及异物检测方法后,发现以下待
伴随国家改革开放的进程,我国的国有大中型企业随之进行改革工作;十四届三中全会通过的《中共中央关于建立社会主义市场经济体制若干问题的决定》确定了国有企业改革目标是建立现代企业制度,向科学化、制度化的管理趋势发展。现代企业制度的建设和发展包括了企业社会责任的履行和企社关系的建设等具体内容。在这样的前提之下,企业与地方发展两者关系逐渐受到关注和重视;企业作为经济组织与其嵌入的地方社会两者的关系演变历程成
市域铁路是服务于市域范围的中、长距离客运系统,存在外部电源投资大、再生制动能量多、系统瞬时功率大、解列时需满足较高发车密度等问题。为了能够提高系统供电能力、增强系统性能并节约投资,选择合适的供电方案非常重要。因此,本文对基于静止无功发生器(SVG)的牵引供电方案和牵引电缆贯通供电方案进行研究,并与传统供电方案进行对比,为市域铁路牵引供电方案的选择提供参考。本文对市域铁路基于SVG的牵引供电方案进行
新型交直流双制式牵引供电系统代表了城市轨道交通系统和市域铁路之间互联互通的发展方向,应用前景非常广阔。目前交直流双制式牵引供电模式在国内尚处于空白,特别是过渡区段附近“车-网”和“车-轨”之间的电气特性尚不明确。以国内首条交直流双制式轨道交通线路跳磴至江津线为例,研究牵引供电系统牵引回流特性和双制式电力机车过分相暂态特性,分析不同影响因素与不同运行工况下双制式牵引供电系统过渡区段电气特性的变化规律
既有牵引供电系统中以负序为主的电能质量问题以及电分相环节严重制约了其安全、高质和高效运行,目前理想的解决方案是基于对称补偿理论的同相供电技术。通过同相补偿装置中的直流母线接入光伏发电系统以及混合储能装置,还可以进一步实现再生回馈能量利用和牵引负荷削峰填谷,提高光伏渗透率。如何基于可控元件对牵引负荷进行主动协调控制,缓解供需矛盾,同时计及以负序为主的电能质量指标,并进行混合储能装置容量规划设计,值得
环境污染与能源紧缺问题日益严峻,世界能源加快向多元化、清洁化、低碳化转型。近年来,光伏发电作为可再生清洁能源的代表走入人们的视野,并以明显优势逐渐接替传统能源成为时代的新宠。目前,我国电气化铁路发展迅速,推进“绿色交通”建设是新时代的发展方向,实现铁路低碳化运输的关键主要在于降低牵引供电系统传统用能。如果将光伏接入牵引供电系统,既可以优化牵引能耗结构、提升光伏消纳水平,又能够在一定程度上降低电气化