轨道交通直流牵引供电系统中AC／DC变流器的技术性能评估

传统轨道交通直流牵引供电系统采用多脉渡二板管整流器作为主变流器，其性能指标主要依据国标GB10411-2005进行评价。但随着PWM整流技术的发展，该标准对整流器的性能指标评估已显不足。文章从变流器与电力系统、变流器与牵引负载以及整流器自身3个方面对整流器的性能指标进行了分析与评估，并用一个仿真算例验证了这些评估标准的有效性，为推动PWM整流技术在轨道交通牵引供电系统中的应用提供一定的理论依据。     

铁路牵引供电系统设计中的谐波谐振分析及抑制方案研究

为了避免交直交型电力机车(含动车组)与牵引供电系统之间形成谐波谐振,影响电气化铁路运行安全,有必要在牵引供电系统设计阶段开展谐波谐振特性分析。基于四象限变流器拓扑结构与控制策略,构建电力机车谐波源特性模型,针对某新建电气化铁路牵引供电系统设计方案,构建牵引供电系统数学模型,利用MATLAB/Simulink仿真平台,研究系统谐波谐振特性与变化规律,给出便于工程应用的滤波器设计方案,并验证该方案的可行性。     

调节型网络化牵引供电系统拓扑结构研究

为实现电气化铁路对电能的高效利用,从既有牵引供电系统结构入手,梳理了格式化供电模式下供电孤岛等特征,分析了制约牵引供电能源利用率的因素,明确了网络化牵引供电系统应具备的功能特性与技术路线,并针对牵引变电所变换侧提出了基于PWM变流器的调节型网络化供电拓扑结构,通过仿真分析验证了牵引潮流控制可行性,为网络化供电系统各项功能实现奠定了基础。     

电气化铁路供电系统再生制动能量利用方案探讨

为助力铁路供电系统节支降耗,针对适用于牵引与电力合建变电所的再生制动能量利用方案开展研究。阐述三端口再生制动能量利用装置构成及其工作原理,提出基于转移路径最优原则和以最大化利用为目标的多变流器协同控制策略,并依据京沪高速铁路某合建变电所配置及其相关参数进行仿真分析。结果表明,再生制动能量利用方案及其控制策略正确可行,能够将牵引供电系统可用的再生制动能量按需实时转移至电力供电系统,实现直接、高效利用,从而减少电费支出,降低铁路运营成本。     

高速铁路负序和谐波问题治理方案研究

为更好解决高速电气化铁路牵引供电系统中的谐波和负序问题,提出基于两相三线制变流器的综合治理方案。通过将两相三线制变流器作为系统的有源部分,将晶闸管控制电抗器和晶闸管投切电容器作为系统的无源部分,并采取负序、谐波电流的无差拍主动补偿策略和实时检测方法,充分利用和协调控制无源装置出力大小,在减少有源部分成本、容量的同时,有效实现牵引供电系统的综合治理。基于PSIM9. 0构建补偿和控制系统仿真模型,仿真结果验证了本文提出的综合治理方案的有效性和可靠性。     

高速动车组牵引变流器研制

牵引变流器是高速动车组的核心部件,牵引变流器的自主研制具有重要而深远的意义。对高速动车组牵引变流器研制成果进行梳理和总结,以牵引变流器设计平台为基础实现变流器的可靠设计。从技术方案、箱体强度研究、热仿真分析、电气性能仿真、关键部件研制、控制单元软件设计、牵引系统综合试验等方面进行平台到设计的详细介绍。自主研制的牵引变流器顺利完成型式试验并已通过正线运营考核,验证了可靠性和可用性,提高了我国设计生产牵引变流器的能力,对推动我国高速铁路发展发挥着重要的作用,同时也突显出其服务价值、经济价值与社会价值。     

高速磁浮列车牵引供电系统

以上海高速磁浮列车牵引供电系统为例,阐述了其高压变压器、输入变压器、静止驱动变流器和输出变压器的结构及各部分的工作原理,分析了各种馈电方式,并对驱动变流器进行了详细的阐述和剖析。     

基于YN,3d-1变压器的同相AT牵引供电系统

提出了基于YN,3d-1变压器并结合两单相变流器和自耦变压器(AT)的供电方式。它实现了同相牵引供电,牵引变电所一次侧不再轮换,变电所单相供电,不用设置分相绝缘器;通过实时检测系统的综合补偿电流控制变流器,平衡三相,动态滤除无功和谐波电流。讨论了其补偿原理,给出了指令电流检测和变流器控制方法。分析和仿真证明,该同相供电系统是可行的。     

基于对称补偿的同相供电系统研究

为提升牵引供电网的供电品质并取消变电所的电分相,文章提出一种基于对称补偿的新型同相供电系统。首先介绍了基于三端口四象限变流器的新型同相供电系统的拓扑结构及工作原理,然后针对系统实现负序治理、谐波和无功综合补偿等目标,提出基于单相系统dq变换的三端口四象限变流器协同控制策略;最后根据实测负荷数据在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型,验证所提系统的可行性及有效性。     

一种抑制牵引网压低频振荡的网侧变流器控制策略

基于CRH3型动车组和牵引供电系统建立车—网电气耦合系统的简化模型,对牵引网压低频振荡的产生机理进行分析。结果表明:当网侧变流器控制策略为既有的瞬态电流控制策略时,因为系统中的1个极点基本位于虚轴附近,系统处于临界稳定状态,所以随着动车组开行数量的增加很容易引发牵引网压低频振荡。为抑制牵引网压低频振荡,提出多变量极点配置的网侧变流器控制策略,即通过对系统状态量的反馈控制,实现对系统极点的直接配置,从而在保证网侧变流器正常运行的同时,避免牵引网压低频振荡现象的发生。通过所建立的系统简化模型对多变量极点配置的网侧变流器控制策略进行仿真试验,验证了该网侧变流器控制策略抑制牵引网压低频振荡的有效性。