车-网耦合系统低频振荡的抑制策略优化及其参数设计

在电气化铁路中,当电力机车与牵引网的电气参数失配时易诱发低频振荡现象,不仅影响牵引网电压的供电保护,而且会引起机车牵引系统的封锁,对牵引网和机车的安全运行构成极大威胁。为更好地抑制该振荡现象,文章提出一种优化的振荡抑制策略及其参数设计方法。首先介绍电力机车-牵引网系统的等效电路拓扑和控制策略,并利用小信号理论建立车网系统的闭环小信号模型;然后在系统稳定性分析的基础上,以提高抑制策略的动态性能为目的,提出一种优化的基于主动阻尼控制的振荡抑制方法,并针对主动阻尼控制系数过大会影响系统稳态性能的问题,通过劳斯稳定判据确定主动阻尼控制系数的最小值。最后,搭建时域仿真模型进行测试,其结果验证了所提优化方法的有效性及其参数设计的合理性。