新型DC 600 V列车供电系统输出电压振荡解决方案

新一代复兴号动力集中动车组列车供电柜,首次采用二电平PWM整流器输出DC 600 V为客车供电。由于负载前端串联EMI滤波器,在负载投入时供电柜的滤波电感和EMI电容发生振荡,引起输出电压振荡。文章为抑制输出电压振荡,对输出端并联RC吸收电路和滤波电感并联RC两种方案分别进行讨论和验证,通过对主电路结构分析,认为滤波电感并联吸收电阻方案为最优。最后通过仿真和试验验证所提方案的可行性和有效性。     

DC 600V客车空调逆变电源滤波电容容值对输出电压谐波影响的研究

通过仿真和试验分析了DC 600 V客车空调逆变电源某相滤波电容容值衰减或电容失效对输出电压谐波的影响,为检修维护过程中电容故障的识别提供了参考。     

基于三电平斩波技术的车载变流器主电路设计

详细分析了三电平Buck变换器的工作原理及不同时段的等效电路,推导出滤波电感、输入电容和输出电容的理论计算公式,采用Saber软件对电路原理进行了仿真,通过设计1台工程样机进行试验测试,验证了理论分析及计算的正确性。     

辅助供电系统滤波参数分析与研究

文章以时速160 km动力集中电动车组动力车为例,介绍了辅助供电系统的结构与功能,并对其滤波电容、滤波电感、变压器容量等参数的选定进行了分析研究,通过与实测和仿真数据的对比分析,验证了辅助供电系统参数计算和选取方法的合理性。     

大功率光伏并网逆变器LCL滤波器参数分析与实验研究

LCL滤波器是光伏并网逆变器的必要组成部分,文章结合实际参数详细计算了逆变侧滤波电感、网侧滤波电感和滤波电容间的配比,研究了不同电感配比与谐振频率的关系。通过Bode图和Matlab／Simulink仿真模拟了配置何种电感和电容值可取得较佳谐波抑制效果。实验结果验证了理论计算数据的准确性和可靠性。     

软故障分析在地铁车辆辅助逆变系统维修中的应用

软故障分析对地铁车辆安全运行十分必要。以上海地铁1号线辅助逆变系统的滤波电容为例,通过MATLAB进行了仿真分析,对现场维修人员进行软故障排查具有重要意义。     

驼峰测速雷达信号的小波滤波分析

针对卡尔曼滤波方法存在的缺点,研究采用小波滤波方法进行驼峰测速雷达信号滤波。小波滤波的基本原理是对信号小波变换后的小波系数进行非线性处理,然后重构信号,滤除信号中的噪声。根据雷达信号的特点,初步选用Haar小波和二阶Dauhechies(db2)小波、3层分解、通用阈值和半软阈值算法,进行离线试验及分析。根据离线试验的滤波效果,确定选用二阶Daubechies(db2)小波、3层分解和半软阈值算法进行雷达信号滤波。利用离线试验选定的小波和算法,对采集的雷达信号进行实时滤波仿真,仿真结果与离线试验结果基本一致。将小波滤波方法与卡尔曼滤波方法对比可知,小波滤波能有效地滤除噪声、提高信噪比、减少均方差,滤波效果比较理想。因此,采用小波滤波方法进行驼峰测速雷达信号滤波,可以获得更准确的车速。     

地铁列车电容击穿故障原因分析及优化

厦门地铁1号线列车发生多起电容击穿故障,不仅影响列车正常牵引运行,而且其过热爆炸引发牵引箱体内部起火事件,严重影响行车安全。文章通过对厦门地铁1号线电容击穿故障的深入分析、研究,对可能导致三相交流滤波电容击穿故障的不同原因进行分析、测试,同时根据可能导致故障的不同原因制定一套完善的电容设计优化、故障预测、预防维护以及质量控制等全面提升方案,经评估,优化方案效果显著,在提高电容可靠性的同时,提高电容维护便利性,为地铁运营单位在列车滤波电容的设计选型、故障分析、技术改造以及预防性维护等方面提供重要参考。     

地铁车辆辅助逆变系统软故障分析

软故障是破坏系统正常运行的潜在因素。文章以上海地铁1号线辅助逆变系统中的滤波电容为例,通过MATLAB/SIMULINK软件建立系统仿真模型,并借助于powergui模块进行了频谱分析,用以辅助现场维修人员进行电容软故障排查,提高地铁车辆运行的可靠性。     

地铁再生制动能量回馈装置软并网技术研究

地铁再生制动能量回馈装置在并网时会产生很大的冲击电流,对装置和电网都不利。传统电阻辅助软启方式具有局限性。介绍了一种新的软并网方法:在并网前通过控制三相逆变桥的输出,使交流滤波电容上以斜坡递增的形式逐步建立起与电网同幅、同频、同相的交流电压,从而大幅降低并网时的电流冲击。利用MATLAB/Simulink软件对该软并网方法进行了仿真验证,并在一台1.2 MW地铁再生制动能量回馈装置上进行了软并网试验。仿真和试验结果均证明了该方法的有效性。     

高速铁路车站电力谐波分析及抑制

介绍谐波的产生机理及主要分析方法,针对高速铁路车站存在的谐波污染问题,建立车站电力负荷谐波模型进行仿真分析,结合实际测量,得出铁路车站的谐波含量及特征。对铁路车站谐波进行超标率分析表明,按需滤除特征次数谐波设计的无源滤波器一般能够满足国标要求。含无源滤波功能的并联电容器组投切试验表明,合适的分组投切方式下,电容器组能够起到较好的谐波抑制效果。     

基于状态空间平均法的DC/DC高频隔离变换器建模仿真分析

利用状态空间平均法埘70kW无源缓冲型软开关DC/DC变换器进行建模仿真分析,以获得优良的稳态、瞬态、动态等特性.首先,考虑变压器漏感以及输出滤波电感、电容等效短路电阻,建立变换器等效电路;然后,分析一个周期内关键部件电压、电流理想波形,绘出不同状态下等效电路;其次,描述状态变量方程式,进行平均和线性化处理,获得其在连...     

一种采用改进半桥主电路的有源滤波器

在分析双电感半桥电路的基础上,提出了一种基于改进半桥拓扑结构的新型有源电力滤波器,它消除了传统有源滤波器拓扑的桥臂直通故障隐患,且具有可高频、高效率运行的优点。文章详细分析了其工作原理,给出了相应的控制策略。仿真和实验结果验证了这种新型有源滤波器的可行性。     

自然采样SPWM逆变器的计算机仿真

根据自然采样SPWM基本原理,结合SABER软件仿真分析了调制系数、载波频率、互锁时间对逆变器输出电压的影响。逆变器系统的仿真结果和试验结果的对比验证了SABER软件仿真结果的准确性,同时也说明LC滤波器对高频谐波良好的抑制能力。     

基于载波移相控制的脉冲整流器直流侧支撑电容电压谐波抑制研究

以电力牵引交流传动系统中两重化脉冲整流器拓扑为研究对象,以实现其直流侧支撑电容电压谐波抑制为目标,首先从理论上分析了直流侧支撑电容容量的设计方法;然后分析了稳态运行时直流侧电压高次谐波的产生机理,并重点分析了两重化脉冲整流器载波移相控制方法对直流侧脉动的影响.理论分析表明直流侧电压高次纹波主要分布在2倍开关频率附近,载波移相控制技术可以有效地抑制直流侧2倍开关频率附近的纹波电压,从而减小直流侧电压纹波系数.因此在传统直流侧支撑电容容量设计方法的基础上,加入载波移相控制可以进一步减小所设计的支撑电容大小.最后对未添加载波移相控制和添加载波移相控制的方法分别进行了计算机仿真和半实物试验测试.Matlab仿真和dSPACE半实物测试结果都验证了理论分析的正确性和有效性.     

基于SPWM调制的三电平四象限变流器研究与仿真

介绍了单相电压型三电平四象限变流器工作原理.在分析了SPWM调制方式和瞬态电流控制原理的基础上,提出了一种直流侧两电容上电压平衡的方法,并在MATLAB环境下进行了计算机仿真.仿真结果表明:在合理选择电压平衡系数的情况下,该方法不仅能够有效地平衡直流侧两电容上的电压,也能够使开关频率满足要求.     

基于MEEMD-HT的无绝缘轨道电路补偿电容故障特征分析

为研究无绝缘轨道电路补偿电容断线故障模式下的故障特征,采用一种改进的集合经验模态分解-Hilbert变换(MEEMD-HT)方法。为分析单一补偿电容断线故障对分路电流的影响,利用传输线理论建立ZPW-2000A轨道电路模型并仿真。采用MEEMD方法对发生补偿电容断线故障下的分路电流幅值曲线进行分解,并且通过HT生成Hilbert谱、时频能量谱、边际谱,对谱线的特征进行分析,实现对补偿电容的故障特征分析。仿真分析结果表明,采用的MEEMD-HT方法得出的Hilbert谱中的故障特征明显,该方法可以用作补偿电容故障特征分析。     

基于HHT、DBWT的无绝缘轨道电路补偿电容故障诊断

通过基于传输线理论的无绝缘轨道电路分路状态仿真模型,分析补偿电容断线故障对轨道短路电流的影响规律,利用机车信号感应电压包络与轨道电路短路电流的关系,提出基于机车信号记录信息的补偿电容故障诊断方法。该方法采用B样条离散二进小波变换对机车信号所记录的感应电压幅度包络信号进行降噪,再通过对Hilbert-Huang变换的改进,计算各IMF分量经逐级累加后的相位信息,最后利用相位卷绕,根据相位信息中突变点的分布变化和补偿电容状态的对应关系,实现对补偿电容的故障诊断。实验表明,该方法适应性较强,受轨道电路长度和道砟电阻等轨道参数影响很小,能够准确检测出轨道电路单一补偿电容的故障位置,并且由于该方法的分析数据直接来自于机车信号自身的记录器,不需要额外增加硬件和单独安排运行交路,因此能够降低检测成本和满足对检测及时性等方面的要求。     

电气化铁路混合宽频滤波器研究

为解决电气化铁路中交-直型和交-直-交型电力机车混跑产生的3~100次宽频谐波问题,提出采用由无源部分和有源部分构成的混合宽频滤波器(Hybrid Wideband-harmonics Filter,HWF)。通过对HWF拓扑结构、滤波原理及滤波特性、有源部分承受电压情况、谐波补偿系数对HWF补偿特性的影响和稳定性进行分析,研究HWF控制策略,并进行仿真和试验验证。结果表明:HWF对宽频谐波具有良好的滤波效果,能够很好地抑制无源部分阻抗与电网阻抗之间的谐振;基波谐振电路能减小有源部分的基波电压,使其适用于中高压电力系统;谐波补偿系数取值越大,HWF对谐波的抑制能力越强。仿真和试验结果验证了HWF的有效性。