电气化铁路同相供电试验系统模拟牵引负载方案研究

提出了基于双PWM变流器技术的交-直-交变流器的模拟牵引负载方案。交-直变流环节在电流滞环控制下,能够模拟出给定的牵引负载特性。直-交环节在电流内环电压外环控制下实现电容电压稳定,保证模拟负载两侧有功功率平衡,并将交-直环节吸收的能量,以接近单位功率因数回馈给三相电网,以节约电能。仿真验证了当以实测牵引负荷作为给定负荷时,该方案能够较好地实现对实测牵引负荷的模拟。     

全功率变流器风电机组低电压穿越控制策略研究

基于2.5 MW永磁同步风电机组系统结构及低电压穿越(LVRT)要求,对实现全功率变流器LVRT功能的控制策略进行了研究。针对电网正常及故障工况,详细阐述了电网电压幅值的快速检测算法和基于正序分量提取的锁相环设计,分析并设计了输出三相电流对称控制目标下直流电压、斩波回路、有功电流及无功电流的控制算法。dSPACE半实物仿真及实际试验结果表明,应用该控制策略能达到预期目标,不仅满足了全功率变流器风电机组LVRT运行的要求,而且还保证了并网电流品质,并具有高电压穿越(HVRT)功能。     

三相PWM变流器谐波阻抗的研究

变流器的谐波阻抗是系统稳定性分析、滤波器优化设计中的重要参数。以典型的三相PWM逆变器为例,研究了三相PWM逆变器在abc坐标系下与dq坐标系下的输出阻抗模型,并采用谐波电流注入法,对逆变器的输出阻抗进行测量,从而得到三相PWM变流器的谐波阻抗参数。采用仿真实验对理论分析进行了验证。     

三相四线并联型无功补偿与有源滤波装置的研究

研究了三相四线并联型无功补偿与有源滤波装置的工作原理和控制方法，该装置利用同步旋转坐标变换方法分析系统电压和负载电流，生成实时指令电流，并控制电压源逆变器输出补偿电流，达到综合补偿电力系统的谐波、无功，并解决负载不对称运行等问题的目的。     

电能反馈型电子负载的设计与实现

有用电压型PWM变流器设计实现了日子模拟功率负载，控制系统采用了性能优良的专门用于实时控制领域的数字信号处理器TMS320F240，优良的控制方法使得所研制的功率负载在实现电能的再生并风时功率因数趋近于1.0，且电压和电流谐波满足IEEE-519标准，实验结果证实该方案能很好的解决直流电源出厂试验问题     

自换向辅助电路零电压转换PWM变流器(一)

介绍了一类新型的零电压转换(ZVT)的直-直PWM变流器,它使用了一个与辅助开关相连接的LC谐振电路,该电路被视为一个自换向辅助电路.它在较宽的负载范围为辅助开关实现零电流换向提供了一种简单可靠的方法,而不需任何电压源.此外,这种辅助电路与主电源变流器并联,保持了零电压转换特性.还分析了这种具有自换向辅助电路的零电压转换升压PWM方案,它的可行性与可靠性由实验数据证实,实验模型的额定功率为1kW,频率为100kHz.     

用于逆变器试验的PWM整流器及其控制策略研究

PWM整流器是一种高功率因数、低噪声静止变流器，控制策略选取是PWM整流器设计的重点。提出了一种用于新型电力机车辅助逆变器试验系统的PWM整流器，详细介绍了其工作原理和控制方法。采用该PWM整流器代替原有的风机负载，可实现系统的能流循环。在以DSP为核心的控制系统上，实现了PWM整流器的预测电流控制算法，使PWM整流器可任意调节逆变器的输出电流，并模拟不同故障情况。试验表明运用这种控制策略的PWM整流器运行稳定可靠，具有节能降噪等优越性能。     

自换向辅助电路零电压转换PWM变流器(二)

介绍了一类新型的零电压转换(ZVT)的直-直PWM变流器,它使用了一个与辅助开关相连接的LC谐振电路,该电路被视为一个自换向辅助电路.它在较宽的负载范围为辅助开关实现零电流换向提供了一种简单可靠的方法,而不需任何电压源.此外,这种辅助电路与主电源变流器并联,保持了零电压转换特性.还分析了这种具有自换向辅助电路的零电压转换升压PWM方案,它的可行性与可靠性由实验数据证实,实验模型的额定功率为1kW,频率为100kHz.     

三相四桥臂微网变流器的离网运行控制

离网运行是微网系统的重要特征之一,在离网模式下,不平衡负载会导致系统电压的不平衡,并降低微网系统的运行性能。文章选择三相四桥臂作为微网变流器拓扑,并采用正序与负序双同步旋转坐标系下的电压闭环控制策略对负载电压进行调节,以及在此基础上采用三维空间矢量调制(3D-SVM)提高了变流器的直流电压利用率。搭建三相四桥臂微网变流器试验平台,并通过仿真与实验对所采用的控制策略进行验证。仿真与实验结果表明,采用该控制方法能够在负载不平衡的情况下校正负载电压,改善电压质量。     

三相四象限控制器及其应用

本文对采用三相四象限控制器作无功功率补偿器进行了实验研究。研究结果表明,三相四级限控制器与三相负载并联,产生负载所需的无功电流,在任何负载下都能使三相电网功率因数自动平滑地调节为1,电流为正弦波。同时,本文对控制系统的核心元件——大规模集成块HEF4752V作了重点介绍,采用这种集成块,可使系统大为简化,性能稳定,运行可靠。     

三相三电平PWM整流新技术

三相三电平PWM整流电源具有输出直流电压稳定、功率器件承受压力小、交流侧电流波形正弦度好和功率因数高等特点,其在中、高压交流调速、电力系统等领域的应用越来越广泛。文章从拓扑结构、数学模型和控制方法几方面介绍了三相三电平整流电源的国际国内新技术,重点讨论了三相二极管箝位三电平PWM整流电源的中点电位平衡策略。     

交流传动互馈试验平台整流器研究

介绍了用于交流传动互馈试验平台的PWM整流器系统主电路的设计及参数选择。在以DSP为核心的控制系统上,实现了PWM整流器的同步PI电流控制。仿真与试验表明该系统不但能够提供稳定的直流电压,而且可实现网侧低谐波正弦电流控制、功率因数高以及电能的双向传输。应用于互馈试验平台中,该整流器只需提供系统的损耗功率,大大降低了整流器容量,使得采用中小功率的三相桥式四象限变流器即可完成对中大功率的试验平台供电。     

全功率双向变电站与地铁杂散电流问题

地铁杂散电流会腐蚀地铁当中的金属(如承重墙里面的钢筋),为系统安全埋下隐患。与混合型变电站(由二极管整流器和 PWM 变流器组合而成)相比,由 PWM 变流器构成的全功率双向变电站不但具备正常的能馈功能,而且可基于其良好的调节直流电压的能力来维持各变电站输出电压一致,从而达到降低杂散电流的目的。分析全功率双向变电站降低地铁杂散电流的原理及其改善效果,仿真结果表明,全功率双向变电站能使地铁当中的杂散电流吸收垫充分发挥作用,显著降低地铁杂散电流。     

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。     

双向变流器在城轨牵引供电系统中应用研究

将大功率双向变流器（又称PWM整流器）应用到城轨牵引供电系统,可实现列车再生制动能量回馈、牵引供电、稳定直流网压,以及对交流系统无功补偿的功能,受到业界广泛关注。本文对双向变流器的功能特点、系统构成及工作原理进行了介绍,并给出了在北京地铁10号线的现场试验数据,证明了其显著的节能效果。     

高速动车组无拍频控制方法研究

在高速动车组牵引传动系统中,由于单相供电制式的应用,会在单相脉冲整流器的直流输出环路上叠加一个2倍于电网频率的交流脉动电压分量。该脉动电压分量会使牵引电机产生拍频现象,从而导致牵引电机电流三相不平衡、转矩脉动增大等问题。针对这一现象,提出了一种基于频域分析的无拍频控制算法。该算法是在对拍频形成原理及输出电压谐波的理论分析基础上,通过在牵引逆变器输出频率上叠加一个映射直流电压脉动分量函数进行频率补偿,以消除低频谐波分量。结合矢量控制系统,完成了算法的仿真和试验验证。仿真和试验结果表明,该无拍频算法可有效抑制牵引电机拍频现象。     

背靠背四象限变流器控制方法的研究

在背靠背三相四象限变流器数学模型的基础上,为两侧VSC分别设计了快速稳定的直流电压和有功功率、无功功率控制器。针对多重化的背靠背四象限变流器,采用了载波移相控制与改进的SPWM调制相结合的方法,减小了电流谐波,提高了功率交换能力。直流融冰装置的柔性高压直流输电（HVDC）试验证明了该控制方法的正确性和有效性。     

三电平四象限变流器的控制仿真研究

针对单相三电平变流器采用瞬态电流方法进行四象限控制,使其既能工作在整流状态,又能工作在逆变状态;并且直流电压稳定,人端电压和电流是同相位或反相位的.同时,控制三电平变流器必须要考虑直流侧电压的中点平衡问题,控制方法是根据直流侧上下2个电容差及中点电流反馈值进行分析,然后对于那些不利于中点平衡的PWM脉冲进行矫正,从而控制中点电压的平衡.     

基于LCL滤波器的电压型PWM整流器新型电流控制策略研究

在对基于LCL滤波器的三相电压型PWM整流器研究基础上提出了一种新型的电流控制策略。该策略采取了电网侧电流反馈控制,能够方便对功率因数进行控制。为了保证系统的稳定性,在电流环内引入了电网电流二次微分环节,根据二相静止坐标系下实轴和虚轴正弦函数的特性,在算法中避免了微分环节可能造成的高频噪声问题。对所提出的控制策略进行了分析和仿真,在此基础上搭建了以TMS320LF2407为控制核心的基于LCL滤波器的三相电压型PWM整流器系统。仿真和实验结果验证了该算法的可行性。