模块化多电平换流器型直流输电系统启动控制

为抑制模块化多电平换流器型直流输电(MMC-HVDC)系统启动时产生的过电压和过电流,有必要对该系统的启动控制策略进行设计。文章基于MMC-HVDC拓扑结构,研究了连接有源或无源网络MMC子模块电容充电方法以及限流电阻的配置方案,并由此分别提出了双端有源和向无源网络供电的MMC-HVDC系统的启动控制策略,仿真结果验证了所设计的启动控制策略的正确性。     

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。     

模块化多电平换流器电容电压的一种平衡控制方法

介绍了模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的运行原理以及模块电容电压的平衡控制。考虑传统的单相桥臂平均电压控制可能会在外部干扰的情况下输出电压不平衡而导致波形畸变,结合载波移相调制方法提出了三相桥臂平均电压控制的方法,并对子模块电容电压采取比例积分调节,使得模块电容电压平衡在稳定的范围内。仿真验证了电容电压平衡控制的可行性。     

基于双边供电时直流牵引网的故障测距方法

针对直流牵引网上下行接触网并联,短路后接触网间产生的短路电流环流特点,利用求解微分方程的方法实现故障测距。在PSCAD环境下搭建直流牵引供电系统模型进行仿真,并在实验室进行模拟短路试验,同时在地铁现场进行短路试验,使用短路电流数据对本文所提出的故障测距算法进行了验证,结果表明,该故障测距算法精度较高,不受故障点过渡电阻的影响。     

新型牵引供电系统的改进下垂控制策略

为解决目前交流电气化铁路中存在的电能质量和过分相问题,研究了一种基于MMC-MTDC的新型牵引供电系统。针对负载频繁变化引起网侧功率出现较大超调现象,提出了一种基于PI控制器的改进下垂控制策略,该策略兼顾了稳定直流电压和改善功率流两个方面,并对该控制策略的稳态和暂态特性进行了分析。针对单相MMC存在的二倍频环流会引起直流侧电压和功率的二倍频波动,同时对网侧功率波动造成影响的问题,采用比例复数积分(PCI)控制器设计了同时适用于三相和单相MMC的环流抑制器。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建详细仿真模型,模拟牵引供电系统的运行工况,验证所提控制方法的有效性。     

基于牵引回流的电气化铁道实时断轨检测方法

本文提出了一种利用钢轨中牵引回流进行断轨检测的方法,并利用MATLAB／Simulink仿真软件针对交流牵引供电系统建立了断轨检测模型。通过对不同断轨情况、列车负载、列车位置的仿真分析,得出牵引回流断轨检测方法能够准确判定断轨范围。为实现实时检测功能,提出利用小电阻代替机车沟通牵引回路进行断轨检测的方案。从理论上证明牵引回流断轨检测方法完全能够检测出断轨,是一种有实际应用前景的检测方法。     

基于多重化换流器的柔性直流输电系统及其实验研究

主要介绍了VSC-HVDC的工作原理及其换流站数学模型,并提出了一种新型的基于多重化换流器的柔性直流输电系统拓扑,详细分析了其结构特征与控制策略,最后根据文章提出的换流器拓扑搭建了一套柔性直流输电实验系统。实验结果表明,基于多重化换流器的柔性直流输电系统具有功率输送稳定、功率因数高、谐波含量低、可控性好等优异性能,具有广泛的工程应用前景。     

基于微电网的高铁AT所配电设备新型供电方法

近年来,高速铁路的迅猛发展使其成为一个重要的电力用户,然而,高铁AT所配电设备的供电存在缺陷和问题。针对高铁AT所配电设备供电的问题,提出利用微电网技术向高铁AT所配电设备供电的构想。根据高铁AT所特性与微电网的特点,分析将两者结合的可行性、必要性及重要性。同时,提出微电网向高铁AT所配电设备供电的方案,给出微电网的结构、控制策略。运用Matlab/Simulink软件仿真基于对等控制的高铁AT所内微电网孤岛负荷变换和运行方式切换的状况,检验供电方案的可行性及控制方法的正确性。最后通过比较微电网配电与传统配电方案,分析微电网供电的众多优势,得出在实际应用中具有重要意义的结论。     

基于虚拟磁链估算的单相级联H桥整流器无网侧电压传感器控制方法

针对应用于高速动车组电力电子变压器中的单相级联H桥整流器易受网侧电压传感器故障影响的情况展开研究,提出了基于虚拟磁链估算的单相级联H桥整流器无网侧电压传感器控制方法,并进行了仿真验证.首先建立了单相级联H桥整流器d-q坐标系下的数学模型,根据三相系统中无网侧电压传感器控制算法原理,提出了采用虚拟磁链估算的d-q电流解耦...     

高压IGBT和无变压器牵引应用中多电平变流器的功率损耗评估

轨道车辆目前所使用的低频线路变压器受低效和超重问题所困.未来的牵引传动系统可能直接与电网相连,无需该类变压器.典型的无变压器传动系统通常由多个使用HV-IGBT(高压绝缘栅双极型晶体管)的中等电压规格变流器串联而成.设计之初先对6.5 kVIGBT和目前已商业应用于牵引领域的3.3 kV、4.5 kV IGBT的开关特性和损耗进行比较,基于所考虑的HV-IGBT,对多电平变流器的特点及其在无变压器系统的应用进行了评估.本文侧重于变流器的损耗分析,同时简要地探讨了可靠性和谐波频谱问题.综合考虑上述各方面因素,三电平中点箝位变流器是一种较理想的方案,适用于无变压器牵引系统,可作为网侧变流器和电机侧变流器使用.     

电气化铁路牵引供电系统的分析

阐述了电气化铁路牵引供电系统的负荷特性。在满足供电要求的情况下．计算分析了牵引变压器容量与各部分电压损失、电力系统短路容量的关系。分别就防止牵引供电系统电压损失和电能质量综合治理问题提出了相应的对策和建议     

城市轨道交通供电系统的设计方法

通过对城市轨道交通供电系统前期研究阶段基本任务的分析,结合供电系统设计工作的基本原则,提出一套适用于城市轨道交通供电系统简单有效的设计方法。实践证明,该方法能够满足城市轨道交通项目前期研究阶段供电系统设计的基本需要。     

南昆铁路牵引供电系统电压水平及补偿措施

结合2005年南昆铁路(柳州局管内)牵引供电能力增强工程以及2002年与2005年的牵引重载试验测试结果,对南昆铁路牵引供电系统电压水平的综合补偿措施进行了总结和分析,以供外部电源相对薄弱的山区铁路牵引供电设计借鉴.     

行波法在电气化铁道牵引网故障测距中的应用

根据电气化铁道牵引供电系统线路结构、供电及运行方式等特点和不同故障测距方法的比较,详细分析了行波法在电气化铁道牵引供电系统的应用。     

略论牵引动力交流传动对电气化铁路供电系统的影响

分析了牵引动力的交流传动新技术对牵引供电系统的影响。指出牵引动力采用交流传动后,由于它有功率因数高,谐波电流小,再生制动功率大的特点,可增加供电网的供电能力,在同样牵引负荷条件下,可以增加供电臂的长度,减少变电所设置的数量。同时牵引变电所内的功率因数补偿装置和滤波器的容量可大大降低,甚至可以考虑不设置功率因数补偿装置和滤波器。再生制动的应用则可进一步减少牵引变电所的安装容量和供电网的能耗。因此采用交流传动后可以减少电力牵引供电系统的投资并大大降低线路的运行费用。提出了在新型牵引动力条件下,对原有的牵引供电系统设计规范进行修订的必要性。     

基于三态滞环控制的电气化铁路电能质量治理装置

针对电气化铁路造成的电网无功、负序、谐波等电能质量问题,提出一种基于三态滞环调制方法的电能质量治理装置。文章基于平衡牵引变压器,通过对该调节器的基本结构和补偿原理的详细分析,提出装置的系统控制策略和三态滞环电流调制方法。PSCAD/EMTDC仿真和样机试验结果表明:三态滞环调制方法具有响应速度快、等效开关频率高、电流脉动小等优势,调节器能很好地解决牵引变电所电能质量问题。     

电气化铁道系统计算机仿真的研究进展

电气化铁道系统由几个紧密关联和互相作用的子系统构成,跟其他大型工程系统一样, 对其进行设计、运作及筹划,计算机仿真成为评价、分析电气化铁道系统的最经济、最有效的方法。本文对各种仿真器进行了分类归纳并分析相关问题,最后着重介绍了如何利用计算机仿真技术对电气化铁道进行仿真。     

一种高电压隔离脉冲电源及其控制

介绍了一种基于高压隔离技术的脉冲电源.该电源通过变压器实现高低电位主电路的隔离,以及通过光纤实现高低电位控制信号的隔离.系统的控制器采用32位DSP芯片TMS320F2812,能够实现直流电流快速调节,并能对系统进行快速保护.系统能够完全满足用户需求,实现所需的脉冲电流曲线.     

Research on the Voltage Calculation Method for Traction Power Supply System;

Research purposes: The voltage calculation method of the traction power supply system is detailed in the current specification Calculation Condition and Method of Voltage Drop on Traction Power Supply System (TB/T 1652— 1996) . However, in the actual operation, when the traction power system load is heavy and the traction network voltage drop is large, the calculation results of the above specification can not meet the actual demand. The above situation has been analyzed in the literature, and the proposed improvement methods still differ from the measured results. According to the above situation, the voltage of single - line traction power supply system is calculated by referring to the forward -backward sweep voltage calculation method of power system, and the various methods from theory certify, time domain simulation and local measurement are analyzed and compared. Research conclusions: (1) The forward - backward sweep method is more accurate in single - line traction power supply system compared with the current specification and previous improved algorithm. (2) The research conclusion can be used as an effective supplement of the current specification Calculation Condition and Method of Voltage Drop on Traction Power Supply System (TB/T 1652—1996). © 2023 Editorial Department of Journal of Railway Engineering Society. All rights reserved.