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。     

基于两相三线制变流器的高速铁路新型同相供电系统仿真计算

针对现有同相供电系统采用背靠背结构变流器,存在开关支路多、控制复杂等不足,提出一种应用于高速铁路的两相三线制变流器的同相供电系统结构,该系统与常规单相背靠背变流器结构相比,减少了一条开关臂支路,与三相补偿结构相比减少了一个电抗器,简化了系统结构。本文提出该系统的结构和工作原理,提出负序和谐波补偿控制方法,在MATLAB/Simulink仿真平台上建立电气仿真模型并进行仿真计算。仿真结果验证了本文所提结构和方法的有效性。     

新型贯通同相供电系统建模与运行特性分析

针对既有牵引供电系统所存在的以负序为主的电能质量问题以及不利于高速、重载铁路发展的电分相问题和系统效率利用问题,研究依托大功率电力电子器件的新型贯通同相牵引供电系统拓扑结构,以牵引供电系统、同相补偿装置以及牵引负荷为研究对象,构建新型贯通同相牵引供电系统数学模型,计算系统潮流分布,优化同相补偿装置容量配置。实例分析表明,上述模型能够正确反映新型贯通同相供电系统的运行特性,为新型贯通同相供电系统的工程应用提供了数据支撑。     

新型同相牵引供电系统设计与评估

为解决现有电气化铁道牵引供电系统存在的大最负序、谐波和无功及相邻供电区段需要用分相绝缘器分隔等问题,提出采用同相牵引供电系统并对牵引变压器和综合补偿装置等关键设备优化选型.利用数学模型对所选电气设备的工作特性进行分析,并结合我国电气化铁路实际需要,建立基于直接供电和AT供电方式的新型同相牵引供电系统.从技术性和经济性方面对新型同相牵引供电系统分析和评估的结果表明:新型同相牵引供电系统能够在改善电能质量和避免电分相的同时,还能够提高系统运行的效率和可靠性.     

一种新型交-直-交变流器在双馈调速系统中的应用

通过研究基于传统晶闸管交-直-交变流器的双馈调速系统原理,提出了一种新型交-直-交变流器,对新型变流器的工作原理、主要器件参数设计进行了研究分析。在Matlab软件的Simulink环境下搭建新型交-直-交变流器及基于该变流器的双馈调速系统模型,对新型变流器工作过程及双馈电机的典型工况进行了仿真。结果表明,新型交-直-交变流器满足系统要求,实现了双馈电机的四象限运行。     

基于平衡变压器的同相供电系统变流器容量优化设计

对基于平衡变压器的同相供电系统拓扑结构和补偿原理进行分析;以变流器控制模式和电能质量指标要求,研究变流器容量优化设计方法,建立电能质量指标约束方程;以某一个具体的牵引变电所为对象利用实测数据对变流器容量进行优化设计。实例分析表明本文所提变流器容量优化方法,在保证系统满足电能质量指标情况下,能明显降低变流器安装容量,从而使得系统工程造价降低,有利于提高系统容量利用率。     

新一代智慧型城市轨道交通牵引供电系统的创新理念与实践

针对目前城市轨道交通牵引供电系统的技术需求和存在的问题,从创新源头出发,提出"以简化系统结构、提高供电品质、降低综合造价、减少使用维护成本为系统集成优化目标"的创新理念和发展思路,基于以高速动车和电力机车"四象限变流器"为核心的关键技术,提出一种集系统节能、提高供电品质、补偿功率因数、在线自动融冰于一体的新一代智慧型城市轨道交通牵引供电系统,并提出基于大数据的功率谱概念和分析方法。介绍关键核心技术、智能故障诊断及关键部件寿命预测技术,为优化系统设计及维护使用提供技术支持。讨论新一代牵引供电系统的几个重要技术策略及其实现方案,为进一步推广应用奠定基础。     

基于斯科特变压器的新型同相AT牵引供电系统

针对电气化铁道牵引供电系统三相严重不平衡造成各供电区段需要用分相绝缘器分断,从而制约了高速、重载铁路的发展,提出了一种基于斯科特变压器的新型同相AT牵引供电系统,阐述了平衡变换原理及控制和补偿电流实时检测方法,仿真证实该文提出的平衡方式、检测与控制方法是正确的,同相供电系统方案切实可行。     

基于MMC的储能型同相供电系统模型及控制策略

为解决电气化铁路中的负序问题、电分相问题和再生制动能量回收问题,研究一种储能型同相供电系统。其采用模块化多电平变流器（MMC）作为同相补偿装置,以避免基于级联H桥结构的传统系统中存在的占地大和损耗高等问题,并接入储能装置。在分析主电路工作原理和储能型同相补偿装置工作原理的基础上,建立储能型同相供电系统模型;结合牵引负荷特性划分3种工作模式,包括再生制动、削峰和填谷模式,并以相关国标限值为约束,计算各端口参考电流;提出分层协调控制策略,其中端口电流控制协调不同工作模式间的快速动态切换,荷电状态（SOC）均衡控制提高储能容量利用率。算例结果表明：系统在牵引负荷的不同工况下完成了负序的有效补偿,并且通过SOC均衡控制实现再生制动能量的高效利用;与传统系统采用的储能母线接入方式和SOC均衡控制相比,所提出的系统具有可靠性高和控制简单的优点。     

变压器漏抗对四象限变流器控制的影响

在实际应用时,四象限变流器可能存在变压器漏抗大的情况.探讨了变压器漏抗对四象限变流器控制的影响并以瞬态电流法为基础,通过引入补偿环节,弥补变压器漏抗大时变流器控制带来的不良后果.仿真结果表明,通过调整补偿系数来改善四象限变流器控制性能是行之有效的方法.     

同相供电系统对称补偿装置控制策略研究

在介绍同相供电系统对称补偿的基本原理的基础上，说明了在同相供电系统中实现对称补偿的优越性，主要论述了同相供电系统对称补偿装置的容量配置方法和控制策略，根据负荷功率因数和负序将同相供电系统中负荷分为三种情况，并制定相应的控制策略，在实测数据基础上，通过仿真进行了验证，说明在不同负荷情况采用不同补偿方式和控制策略可以达到最佳的补偿效果。     

基于MMC的同相供电有源补偿器

针对电气化铁路存在的负序、谐波和无功的电能质量问题以及机车过分相问题,提出一种基于模块化多电平变换器MMC(Modular Multilevel Converter)的新型同相牵引供电系统。其较传统的同相供电系统优势在于:使用目前高铁普遍采用的结构简单的V/V变压器替代结构复杂的平衡变压器;APC采用三相换流器替代单相背靠背换流器,可节省一相换流器桥臂;三相换流器采用MMC结构,可省去降压隔离变压器。同时提出相应的控制策略用于补偿机车负载的负序、谐波和无功。仿真验证了新型同相牵引供电系统的正确性和有效性。     

采用有源补偿滤波技术对电网无功进行补偿的探讨

介绍了电网中无功的产生和危害以及有源补偿滤波技术，提出采用单片机作为控制单元，四象限PWM变流器作为执行单元的有源补偿滤波系统。指出系统的研制和使用对于能源节约及保护供电、用电设备均有十分重要的意义。     

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。     

一种新型四象限变流器：拓扑,建模与仿真

针对传统的升压式四象限变流器直流侧工作电压要求较高的缺点，提出了一种新型四象限变流器拓扑，并运用状态空间平均法进行建模。ＭＡＴＬＡＢ数值仿真与样机试验结果证实了该拓扑及模型的正确性。     

基于混合补偿的同相牵引供电系统

为解决异相牵引供电方式存在的电能质量和电力机车过分相问题,将有源补偿和无源对称补偿技术相结合,提出基于平衡变压器接线方式的混合式同相牵引供电系统结构。文中给出混合式同相供电的统一补偿理论、无源补偿系统的无源元件参数计算方法、有源补偿的控制策略、无源和有源补偿的协调控制策略。最后,以采用YNvd接线方式的平衡变压器为例,采用MATLAB软件仿真验证该系统方案和控制策略的正确性。     

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。     

基于开关函数的电压型四象限变流器及控制系统仿真

建立了基于开关函数的电压型四象限变流器数学模型,结合瞬态电流控制,搭建了整个基于开关函数的四象限变流器及控制系统的仿真模型,并在MATLAB环境下进行了稳态及动态的仿真,验证了瞬态电流控制是一种较好的控制等路.     

100 kW四象限变流器及其控制

介绍100kW四象限变流器的工作原理,提出了100kW四象限变流器的硬件结构和控制方法。通过直接调节四象限变流器控制电压的幅值和相角,达到稳定输出电压和输入功率因数的目的。试验结果表明,该变流器设计合理,能完全满足设计需要。