机车车载谐波治理装置的研制

对比有源滤波器和无源滤波器的优缺点后,确定了车载谐波治理装置的设计方案。分析车载谐波治理装置的工作原理,从理论上推导电流无功分量和谐波分量的检测方法,并介绍了三态滞环调制策略的基本原理和实现方法。MATLAB仿真和地面试验结果表明,共一个牵引绕组的有源+无源车载谐波治理装置,可以有效降低机车输入电流的谐波含量,提升电流品质。     

牵引变压器负序分析及补偿

分析了不同联结形式的牵引变压器在不同负荷条件下的负序电流特性;指出在同时具有牵引负荷和回馈负荷的工况下,三相电流不对称程度的严重性;介绍了采用铁路静止电能调节器（RPC）对负序、无功、谐波等电能质量问题进行综合治理的基本原理;重点讨论了利用RPC消除三相-两相牵引变压器负序电流所需的装置容量问题,为RPC的工程应用提供指导。     

高铁再生制动工况下公用电网负序电流优化

为解决高速列车再生制动工况下产生的巨大能量造成公用电网负序电流急剧增加的问题,提出采用基于超级电容储能的铁路功率调节器(SC-RPC)补偿装置。通过分析SC-RPC的电气模型,构建再生制动工况下基于SC-RPC的公用电网最小负序电流数学模型,采用改进粒子群算法求解模型,提出相应的控制策略,并进行仿真验证。结果表明:采用SC-RPC,能够有效抑制因再生制动产生的负序电流,并且在大幅降低负序电流的同时使功率因数大于0.9,满足国家标准规定的电能质量要求,验证了再生制动工况下采用SC-PRC抑制公用电网负序电流的有效性。     

基于V/v牵引变压器的新型电能质量治理装置研究

为解决高速、重载铁路V/v牵引变压器供电系统功率因数低、负序高、高次谐波污染等电能质量问题,提出了一种新型电能质量治理装置,分析了其电气拓扑结构及工作原理,研究了级联H桥均压和补偿电流实时跟踪控制方法及基于能量平衡的双主动桥功率控制策略,并通过仿真验证了该装置拓扑结构及控制策略的可行性和优越性。     

基于单周期控制的统一电能质量调节器的设计

基于统一电能质量调节器（UPQC）对电能质量进行补偿时的同步性问题和控制的复杂性两个方面的考虑,在对UPQC拓扑结构与工作原理分析的基础上,提出了基于单周期控制的统一电能质量调节器控制策略,完成对UPQC中的DVR和APF两部分的同步控制,拓扑结构简单、易于实现。在理论分析的基础上,应用Simulink对单周期控制的统一电能质量系统进行了建模和仿真,仿真结果表明,该方法能在一个开关周期内消除稳态误差,证明了该拓扑的实用性和控制方法的有效性。     

基于dq0算法的电气化铁路有源补偿技术研究

电气化铁路电力机车负载给铁路牵引供电系统和电力系统带来严重的电能质量问题,为了治理电网系统的电能质量问题,引入了有源电力滤波装置,该装置可以补偿电网中的谐波、无功,从而改善电网系统的电能质量。将dq0矢量旋转算法引入有源滤波技术中,该算法适应于各种负载电流的谐波检测以及系统的有效控制。仿真分析表明,基于dq0旋转矢量算法的有源滤波技术可以更有效地抑制电力机车带来的负序问题,并减少谐波、无功对电网的影响,提高了电网的电能质量。     

MMC-RPC的反推矢量控制策略

为解决传统牵引网中存在的负序、无功和谐波等电能质量问题,在模块化多电平换流器结构的铁路功率调节器(MMC-RPC)中,引入反推控制理论设计电流内环,以此替代传统双闭环电流内环,提出了一种适用于MMC-RPC的反推矢量控制策略.首先建立了 MMC-RPC数学模型;其次详细论述了反推矢量控制策略的原理及设计过程;最后以V/...     

典型重载铁路电能质量评估与控制方案研究

选择典型重载铁路开展牵引供电系统实际测试,计算了主要电能质量指标,分析了电能质量主要特征分布,提出了多种电能质量控制方案,可以对无功、谐波和负序电流进行综合补偿。基于实测数据仿真验证了方案的有效性,为解决重载铁路电能质量问题提供了有效途径。     

应用Matlab对异步电机传动系统数字控制的稳定性研究

文章讨论了异步电机传动控制系统的完全数字实现所固有的稳定性问题.考虑到电流调节器的采样过程,建立了一种电流控制环的离散模型,可以通过分析其特征根来研究电流控制的离散性能.在Matlab环境下开发了一种基于所建议方法的程序.该程序已用于对小功率异步电机的电流控制环进行离散稳定性研究,理论分析结果已通过数字仿真和试验的验证.     

牵引供电系统电能质量扰动在线检测研究

提出了一种基于改进锁相环(EPLL)系统的电能质量监测方法,该方法可检测目前最常见的一系列电能质量干扰,具有较好的实时性,对检测系统的内部参数微小变动和电力系统频率变化有较强的鲁棒性.文中给出了EPLL的系统结构图,利用Matlab/Simulink对谐波、电压波动、电压下跌和电压上升、有功、无功电流的检测进行了仿真,结果表明,EPLL系统可实时跟踪输入信号的基波分量,分离出谐波分量和无功分量,可以作为电力有源滤波补偿的参考信号,构造多种用途的电能质量补偿装置.     

一种新型单相三电平PWM整流器的研究

提出了一种新型单相三电平PWM整流器电路拓扑,详细分析了该电路的工作状态,推导了其数学模型,引入滞环电流控制来实现该电路单位功率因数和低谐波等特性.仿真结果表明:该三电平PWM整流器能有效地抑制注入电网的谐波,实现交流输入端单位功率因数和能量的双向流动,并且系统具有很好的动态特性.     

带功率因数补偿的单相半控桥整流器(一)

介绍了绘制正弦线电流的开关模式单相半控桥整流器,用它来获得功率因数补偿并保持直流环节电压的恒定.在该整流器中使用4个有源开关,以便在交流端电压上产生单极脉宽调制(PWM)电压波形.与中性点箝位变流器(NPC)相比,该整流器没有箝位二极管也能实现三点式PWM控制.控制电路采用两个控制回路:外部控制回路用比例积分电压控制器调整直流环节电压,采用相位闭环电路产生与电源电压同相的正弦波形来实现功率因数补偿.在内部控制回路中,用基于载波的电流控制器跟踪线电流信号.为补偿由于负载变化所引起的中点电压,控制电路采用中点电压补偿器.该整流器的交流侧可产生3个电压电平,并用计算机仿真与试验结果验证了控制算法的有效性.     

三电平网侧变流器预测电流控制及其与两电平变流器比较

将预测电流控制方法从两电平推广至三电平,对三电平系统中需要注意的脉宽调制方法、中点电位平衡等进行研究,提出适合三电平的预测电流控制策略。通过计算机仿真,对两电平和三电平系统采用同样的控制方法进行模拟,仿真结果说明预测电流控制同样可以应用于三电平网侧变流器,且能够保证中点电位的平衡。在相同条件下与两电平系统相比,三电平系统要求的器件耐压和网侧谐波含量更小,适合用于高压大容量的电力牵引传动系统。     

三电平逆变器中点电位控制算法研究

介绍了中点箝位型三电平逆变器的工作原理,根据其特有的拓扑结构分析了PWM调制方法,针对直流侧电容中点电位漂移的问题,提出了每相调制波叠加零序电压分量的控制策略。最后对该控制策略进行Matlab仿真,仿真结果验证了控制策略的正确性和可行性。     

基于空间电压矢量控制的三电平逆变器

目前采用三电平逆变器是实现大容量、中高压电机调速系统的主要方式之一。介绍了二极管中点箝位型三电平逆变器主电路的结构和空间电压矢量控制的原理。对三电平逆变器进行了仿真，并给出了仿真结果。     

CRH380A动车组自主牵引变流器三电平功率模块研制

为满足CRH380A动车组牵引变流器三电平功率模块自主设计需求,结合三电平功率模块主电路结构特点,完成了三电平功率模块关键技术(IGBT驱动设计、低感复合母排设计和散热设计)的攻关,研制了满足CRH380A使用的自主三电平功率模块。试验和运行结果表明,该三电平IGBT模块性能良好,满足CRH380A高速动车组使用。     

城市轨道交通客运服务质量综合评价应用研究

城市轨道交通以其安全、快捷、可靠的服务特点成为城市公共交通的主要方式,客运服务质量也成为市民关注的焦点。如何评价网络、线路或单项服务项目的水平,实施服务质量的持续改进是摆在每个交通运营企业面前的永恒课题。针对深圳地铁客运长期服务质量检查存在的问题,研究目前业界常规做法、行业文献,并借鉴以色列轨道交通的服务质量考核体系,通过构建三级服务质量评价体系模型,从行车、设备、环境、人员、投诉、管理等多角度设立三级指标,并量化三级指标检查与计算方法,从而得出每条线路综合服务质量评价得分,据此计算整个网络的服务得分,以此作为促进服务质量提升的手段。制定解决目前客服质量问题的服务质量评价体系,该体系包含影响运营服务质量的20个三级指标,并根据各指标对服务质量的影响程度设置权重系数,根据各指标特性设置计件扣分或分级扣分规则。通过深圳地铁3年多的应用,运营服务质量连续上升,取得了显著的成效,验证了指标设置的科学性与合理性。     

新型单相IGBT机车空调逆变电源

针对内燃机车司机室使用单相空调，设计研制了１１０Ｖ／２２０Ｖ变换用ＩＧＢＴ单相逆变电源。该电源由ＰＷＭ高频升压斩波器及数字化控制ＳＰＷＭ逆变器组成，具有ＩＧＢＴ多重保护及机车抗ＥＭＩ特殊设计。试验结果表明：该电源能长期可靠地为２．２ｋＷ单相空调供电，具有６ｋＶＡ（５００ｍｓ）瞬时起动功率容量。