高速铁路车—网间电耦合阻抗特性及稳定性分析

基于多导体传输理论将AT牵引供电网等效为链式网络,每隔1km设置1个切面从而得到牵引供电网的Π型等效电路模型,再将高速列车的逆变器—电机系统简化为电阻负载,建立列车牵引传动系统模型,从而构成车—网系统模型;采用电流谐波检测法得到牵引供电系统的输出阻抗和网侧变流系统的输入阻抗,运用阻抗比的稳定性分析方法分析牵引变流系统的稳定性,并基于MATLAB软件仿真分析列车位置及其输入阻抗对变流系统失稳的影响。结果表明:当列车输入阻抗小于牵引供电系统输出阻抗时,车—网阻抗为强耦合,变流器控制参数设置不当会引起列车牵引系统不稳定;反之,车—网阻抗为弱耦合,此时列车牵引系统稳定。     

十二脉冲逆变器控制技术

分析了直流1500V/80kVA地铁辅助变流器采用十二脉冲逆变技术的工作原理，提出了一种适用于十二脉冲逆变器控制且优于普通三分频的三分频单边调节的PWM调制方法，介绍了实现输出三相基波380V电压实时闭环控制的TM320C31DSP微机控制系统。试验证明：该控制系统稳定性好，精度高，谐波小。     

抑制共模干扰的矢量控制技术研究

通过分析三相四桥臂逆变器工作原理及工作模式,推导出三相四桥臂逆变器共模电压的计算公式,由此提出一种运用于三相四桥臂逆变器的改进型SVPWM调制技术。针对新的调制技术,运用Matlab/Simulink进行建模仿真。仿真结果表明,采用三相四桥臂逆变器改进型SVPWM控制技术在不改变直流电压利用率和输出电流谐波含量的情况下,能有效地抑制变流器共模干扰。     

阻抗源逆变器

本文介绍了阻抗源功率变流器(缩写为Z-源变流器)及其实现直-交、交-直、交-交、直-直功率变换的控制方法.阻抗源变流器采用独特的阻抗网络(或电路)将变流器的主电路与电源连接,因而具有分别使用电容器和电感器的传统电压源(或电压供电)和电流源变流器不能实现的独特特性.阻抗源变流器克服了传统电压源变流器和电流源变流器概念和理论上的障碍和限制,提出了新的功率变换概念.阻抗源概念能运用于整个直-交、交-直、交-交、直-直功率变换中.为了描述其工作原理和控制方法,重点分析了燃料电池应用中直-交功率变换的阻抗源逆变器.介绍的仿真和实验结果将证明这一新特性.     

一种低开关频率下PWM调制算法

大功率逆变器开关器件容许开关频率极低,导致PWM波形谐波较大。为解决此问题,对低开关频率下PWM调制算法进行了分析和研究,并对研究得出的优化脉冲模式进行了Matlab仿真和试验验证。结果表明:相应优化脉冲模式具备优良的输出效果;该脉冲模式可用于与具体控制算法相结合,以降低逆变器的输入、输出谐波。     

辅助逆变器控制机箱PWM波参数测试研究

为解决辅助逆变器控制机箱PWM参数复杂、难以测量的情况,介绍了一种基于PXI硬件环境和LabVIEW软件环境的PWM波参数测试方法。利用该方法能准确测量到PWM的脉冲幅值、基波频率、载波频率、占空比、总谐波畸变等重要参数,还能计算出PWM波的基波分量到49次谐波分量。通过对无锡地铁辅助逆变器控制机箱的PWM波的测试试验表明,该方法能为优化控制机箱的PWM波算法提供详实的数据参考。     

高压链式逆变器输出滤波器优化设计

铁路配电所电能质量治理装置采用高压链式逆变器完成DC/AC变换,通过功率单元级联实现交流高压输出,但输出电压中含有大量高次谐波。为了降低输出的高次谐波含量,提高电能质量治理效果,文章对载波移相调制(CPS-PWM)下高压链式逆变器输出电压中的基波以及各次谐波进行分析。根据理论分析确定LC低通滤波的截止频率,同时考虑输出阻抗、空载损耗以及不同负荷下系统稳定性,提出滤波器优化设计方法。并通过研制的拟用于电气化铁路配电所的10k V 2MVA高压逆变器进行实验,对理论分析进行验证,试验结果证明优化设计方案是可行的,达到了提高输出电能质量的效果。     

单相电压源PWM变流器的谐波分析

从理论上分析了单相电压源PWM变流器输入电流的谐波特性.在此基础上进一步探讨了变流器功率因数、输入电流总谐波畸变率以及等效干扰电流等与谐波分布之间的关系.最后分析了多重化变流器的输入电流谐波特性,证实多重化的确是改善变流器输入电流品质的有效手段.     

交流传动互馈试验平台整流器研究

介绍了用于交流传动互馈试验平台的PWM整流器系统主电路的设计及参数选择。在以DSP为核心的控制系统上,实现了PWM整流器的同步PI电流控制。仿真与试验表明该系统不但能够提供稳定的直流电压,而且可实现网侧低谐波正弦电流控制、功率因数高以及电能的双向传输。应用于互馈试验平台中,该整流器只需提供系统的损耗功率,大大降低了整流器容量,使得采用中小功率的三相桥式四象限变流器即可完成对中大功率的试验平台供电。     

FPGA在三相PWM逆变器死区补偿中的应用

为避免三相PWM逆变器中上下桥臂开关管发生直通短路故障,设置了死区。但死区使逆变器输出的电压基波幅值减小、谐波增加、调制频率受限制,尤其使电机的低速运行性能变差,必须对其进行补偿。在电流反馈补偿的原理基础上,应用FPGA借助VHDL语言编写的设计软件,对死区进行补偿,得到了很好的效果。     

改进的并联逆变器小信号稳定性分析方法

为了进一步对辅助并联系统稳定性进行分析,需建立一个涵盖并联逆变器各个控制参数的模型。然而采用传统方法建立的小信号模型所能分析的控制参数极为有限,为此本文提出了一种全新的并联逆变器小信号模型建立方法,通过这种方法建立的小信号模型除了能分析下垂参数对系统性能和稳定性的影响之外,还能分析逆变器输出阻抗、负载、功率计算方法、低通滤波器截止频率等各参数对系统性能和稳定性的影响。通过这种方法,对并联逆变器系统性能和稳定性进行了全面的分析。     

集成谐波阻尼功能的单相光伏发电系统

针对单相LC型并网逆变器与电网阻抗间可能发生的谐振现象进行了研究。为了提高公共连接点电压质量,抑制背景谐波电压在公共连接点的谐振放大,将阻性有源滤波器的功能引入光伏并网逆变器。集成谐波阻尼功能的单相光伏并网系统可有效抑制背景谐波电压的谐振放大,但交直流侧瞬时功率交换会导致直流侧电压出现高频纹波分量脉动。为此,通过引入低通滤波环节和优化电压电流环参数设计,达到了减少直流侧电压纹波对电流环控制影响的目的。理论分析和仿真结果验证该方案的有效性。     

地铁车辆辅助电源的设计

介绍了地铁车辆辅助电源的总体方案设计和各功能组件的指标、参数选择方法.以输入电压DC 1 500 V,输出功率145 kVA的采用正弦波脉冲宽度调制的国产逆变电源设计为例,给出了该电源样机的主要试验结果.     

基于感抗比的并补装置电抗器匝间短路保护

并联电容补偿装置的电抗器发生匝间短路时,其电感值的变化将导致感抗比（电抗器的感抗与电容器容抗的比值）变化,利用该电气量的变化,提出并补装置基于感抗比的新匝间短路保护。基于PSCAD的仿真表明利用感抗比的匝间短路保护能够对匝间短路故障作出快速正确的判断,具有较高的灵敏度。     

HX_D3B型交流传动电力机车牵引电机

HXD3B型机车用三相鼠笼式异步牵引电机,该电机专门为逆变器供电而设计,电机结构为单轴承结构,驱动方式采用半悬挂驱动。文章主要介绍了电机的技术参数、结构和设计特点。     

星形曲折延边三角形接线平衡变压器的阻抗匹配与数学模型

从基本方程组出发,分析了星形曲折延边三角形接线平衡变压器的运行特性.根据理想平衡变压器的技术条件给出了星形曲折延边三角形接线平衡变压器的通用阻抗匹配关系,扩展了阻抗匹配空间,证明以前得到的结果只是阻抗匹配空间的子集,增大了产品设计自由度.给出了变压器一次侧与二次侧间电气量变换关系和相坐标下的节点导纳矩阵,为进行牵引供电系统有关问题的分析计算奠定了基础.同时,从电气特性表达式上揭示了星形曲折延边三角形接线、星形延边三角形接线、星形三角形接线变压器之间的演化关系.     

特长铁路电气化隧道刚性悬挂电气参数的分析

分析了特长隧道刚性悬挂牵引网阻抗、分布电容等电气参数的计算方法,对利用Carson法和Tylavsky法计算的隧道内阻抗进行了对比,并结合牵引网阻抗的现场实测值进行了验证,提出了Carson法可以用于隧道内计算的论断,并以确定的牵引网阻抗为基础,计算了牵引网电流分布系数,为电气化隧道采用刚性悬挂方案提供了借鉴.     

一种铁路信号“增强型”后备式UPS方案的提出与实现

在综合分析目前常用的几种UPS工作方式的基础上,根据铁路信号系统的行业规范和特殊要求,提出一种铁路信号"增强型"后备式UPS方案,并从电路实现上着力解决逆变器与参数稳压器配合的技术难题。作为组成铁路信号电源系统的核心,经过现场考验,达到了设计要求。     

城市轨道交通车辆牵引逆变器的技术发展

简单介绍了城市轨道交通车辆牵引逆变器的发展和主电路,对具有完全自主知识产权的简统化牵引逆变器进行了分析,对牵引逆变器的冷却方式和IGBT变流器模块进行了详细的介绍.通过实际装车考核,表明该简统化牵引逆变器完全满足目前城市轨道交通车辆牵引系统的需求.     

新型五电平混合级联逆变器的仿真研究

为减少传统混合级联逆变器所需的独立直流源，最近提出的一种新型混合级联逆变器。这种逆变器只需要一个直流源就可以实现三相五电平或七电平输出，缺点是，需采用一个三电平逆变单元。为此，文章提出了用两电平逆变单元代替三电平逆变单元构成另一种新型五电平混合级联逆变器，可使逆变器的电路结构得到简化。仿真证实了新型逆变器直流源以利用率下降并不显著，这种方法是可行的。