基于三相电压型PWM地铁牵引供电整流器的研究

以深圳地铁1500 V直流牵引供电系统为研究对象,提出供电站整流变压器系统的电路结构,论述了PWM整流器的数学模型和控制策略.重点介绍了PWM整流器的控制系统原理和整流器的并联电路、错时矢量凋制技术的应用,最后给出了仿真试验结果.     

SS_(4B)型电力机车辅助供电系统的升级改造

以SS4B型电力机车辅助供电系统的升级改造为背景,重点分析研究其前级整流环节,对目前广泛应用于辅助变流器的PWM整流电路和相控整流电路2种电路拓扑进行比较分析,并根据实际情况最终采用相控整流电路作为辅助变流器前级整流方案。     

城市轨道交通牵引供电系统的技术发展展望

24脉波二极管整流器等传统直流牵引供电系统成熟可靠,但由于其能量无法双向流动、谐波特性欠佳、直流电压不可控等缺陷,与高效节能环保的发展理念不符.通过将PWM整流技术应用到直流牵引供电系统,提出了多种新型电路拓扑,分析了各自的优缺点及应用场所,为直流牵引供电系统的发展提供新思路.     

城市轨道交通双向变流器牵引供电技术的应用

随着全国城市轨道交通线网规模的不断扩大,列车再生制动能量的有效利用问题也日益被关注。宁波轨道交通集团有限公司创新地研发了双向变流器牵引供电技术,该技术将牵引变电所整流机组的整流供电和能馈装置的逆变回馈功能合二为一,通过运营线路挂网试运行、实车测试,验证了双向变流器牵引供电技术优势突出,经济及社会效益亦较为明显。     

城市轨道交通牵引供电系统整流器机组功率因数分析

城市轨道交通牵引供电系统整流器机组全部采用三相全波桥式整流，这也是最常见、最通用、最主要的AC／DC变换设备。不过，一般的AC／DC整流器都有两个主要的缺点：一是功率因数较低；二是在交流侧产生的谐波较大。那么城市轨道交通牵引供电系统是否存在这些问题？倘若存在，它又是如何解决这个问题的呢？它对整个轨道交通供电系统的功率因数有何影响？为此本文将主要分析12，24脉波整流机组及其功率因数的相关问题。[第一段]     

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。     

CRH6A-A型短编城际动车组牵引变流器设计

短编(通常为4辆)城际动车组相较于标准8辆动车组动车数较少,牵引变流器故障损失动力时会对车辆运营造成更严重的影响。首先介绍一种采用主辅充一体化设计理念的大功率水冷牵引变流器,包括其主电路设计、工作原理和总体结构。然后对可单重运行四象限整流器、冷却系统等重点技术进行分析。试验与实际运营表明,该牵引变流器的技术性能能够满足大功率短编城际动车组的应用要求。     

可单重四象限整流器运行的牵引变流器主电路损耗与控制研究

短编组城际动车组相对于标准8辆编组动车组动车数较少,现有牵引变流器主电路设计方案在牵引变流器故障损失动力时会对车辆运行造成严重影响。对牵引变流器主电路进行优化设计,使其具备单重四象限整流器运行的硬件基础;提出单重四象限整流器运行的主从控制策略和故障处理措施,并进行原理分析和试验验证。试验中牵引变流器实现了单重四象限整流器的独立运行。同时,车辆启动时四象限整流器的单重运行可降低IGBT损耗,并进行分析计算和仿真验证。     

地铁列车可关断晶闸管牵引变流器综合测试技术研究

牵引变流器是地铁列车的关键部件,主要由牵引控制单元和变流模块构成,在牵引方式上有直流(斩波器)和交流(逆变器)之分。以上海轨道交通1、2号线列车的门极可关断晶闸管(GTO)牵引变流器为技术背景,基于虚拟仪器技术,对控制器和变流模块的测试方法进行了整合,提出了GTO牵引变流器的综合测试方案。该方法不仅能够对各部件实施分部测试,还可以对整体进行综合测试。测试方法方便有效,使部件在现场维修、测试过程中能够模拟在线工作状态,便于查找故障信息,为列车牵引系统的各种检修和部件国产化开发提供了必要的技术准备。     

考虑功耗的同相补偿变流器可靠性优化分析

以5 MW同相补偿变流器为例,结合重载铁路牵引负荷实测数据,利用Bayerer模型和线性累积损伤理论评估不同运行方式下同相补偿变流器的可靠性,并计算了组合式同相供电系统的功率损耗。结果表明,在牵引负荷波动较小的情况下,增加同相补偿装置的出力可以有效降低同相补偿变流器的故障率,从而提高变流器的可靠性,但是系统的功耗会相应增加。     

基于导抗变换的DC／DC变换器的研究

分布式电源系统应用的普及推广以及电池供电移动式电子设备的飞速发展，对其电源系统的DC／DC电源模块的需求越来越大，对其性能要求也越来越高。文章提出一种基于导抗变换器的单相全桥DC／DC变换器的主电路拓扑结构。详细分析了该主电路的工作原理及控制策略，并通过仿真验证了本方案的正确性、可行性和优越性。     

城市轨道交通直流自耦变压器牵引供电系统

现有城市轨道交通直流牵引供电系统普遍采用走行轨回流,存在危害性很大的长时间迷流,且防不胜防。提出一种新的直流牵引供电系统,即直流自耦变压器(DCAT)牵引供电系统,能很好地解决轨道电位和迷流问题。以传统的直流牵引供电系统为基础,增加由电力电子开关和直流电容器构成的DCAT及回流线,构成DCAT牵引供电系统。分析表明,DCAT牵引供电系统不仅能解决轨道电位和迷流,还可兼作储能装置,将列车再生制动时的能量回收再利用,同时,在线路绝缘耐压和车辆供电电压不作任何改动的情况下,DCAT牵引供电系统牵引网的电压是传统直流牵引供电系统牵引网电压的2倍,可大大减少线路的电压损失和线路损耗,从而进一步提高能源利用效率。     

直流牵引变电所在供电系统运行仿真中的建模

讨论了直流牵引变电所在供电系统运行仿真中的建模问题。直流牵引变电所主要由整流变压器和硅整流器构成。在进行直流牵引供电系统的运行仿真时,将其按戴维南电路建模,其等效内电阻和理想电压源由交流电源和整流机组的参数以及负载情况决定。本文给出了12脉波整流机组的计算实例。     

直流牵引供电系统的安全与保护

分析了轨道交通直流牵引供电系统的直流设备电压型框架保护装置与轨道电位限制装置定值和时间配合存在的问题及解决办法。直流牵引供电系统具有电流型框架保护的特殊要求,直流牵引设备采用绝缘安装及行驶轨道对大地采用绝缘安装。     

直流牵引网稳态短路电流计算

城市轨道交通短路故障的分析与计算是提高牵引供电系统安全运行能力及相关保护与控制技术的基础。首先建立精确的直流牵引供电系统模型,将整流机组等效成带内阻的电压源,建立等效模型并利用整流机组的外特性计算稳态短路电流。     

地铁直流牵线供电系统的电气保护与定值

阐明地铁直流牵引供电系统电气保护设置与定值的重要性，着重论述地铁电气保护设置的主要原则以北京地铁为例．介绍其直流牵引供电系统中各种电气设备和线路的保护设置及各级定值的选择计算.     

城轨交通整流机组空载直流输出电压的计算

本文分析了城市轨道交通牵引供电系统中整流机组等效24脉波的产生过程,提出了整流机组空载直流输出电压与整流变压器阀侧空载线电压的电压比,以及应根据整流机组空载直流输出电压波形的计算方法。     

城市轨道交通24脉波整流机组的研究

分析了城市轨道交通牵引供电系统中24脉波整流机组的接线方式和工作原理,并应用Matlab／Simulink软件建立整流机组的仿真模型,分析其运行特性。在该基础上,解释了采用24脉波整流在消除谐波对电网不利影响中的作用,从而为地铁牵引供电系统的研究提供参考。     

高压直流牵引供电系统电压等级的研究

详细分析了我国直流牵引制和单相工频交流牵引制目前存在的主要问题,提出了用高压直流牵引供电系统集中解决这些问题的构想。介绍了该牵引供电系统的组成,并且从杂散电流、隔离开关2个方面系统地阐述了电压等级的选择,初步得出了该牵引供电系统宜采用35kV的结论。     

单相组合式同相供电技术及工程应用方案研究

针对电气化铁路对电力系统负序的影响而自身不得不设置很多分相的问题,研究一种单相组合式同相供电技术方案,采用单相牵引变压器为基础,配以适量的同相补偿装置的方法,在牵引负荷较小时,能够实现由单相牵引负荷到三相电力系统的平衡变换;在牵引负荷较大时,在满足国标要求的前提下兼顾同相补偿装置的经济性。同时以工程设计案例的形式加以分析,结果表明:单相组合式同相供电技术在充分发挥同相供电自身技术优势的前提下,能够有效减少主变压器的安装容量,随着大功率电力电子元器件产品国产化后质量提升及造价逐年下降,其在提高电气化铁路运能方面的性价比将大幅提升。