無LC諧振支路動車組網(wǎng)側變流器研究.pdf

1、伴隨著國內城市化進程的快速發(fā)展，城際交通的需求日漸增長，而動車組以其靈活的編組方式、優(yōu)良的調速性能成為城際交通的首選。動車組列車網(wǎng)側變流器直流側加裝LC濾波回路會導致系統(tǒng)重量增加、損耗增大、并降低系統(tǒng)功率密度。本文依托于“十二五”國家科技支撐計劃重點項目“混合動力動車組關鍵技術研究與典型樣車研制”和聯(lián)合基金項目“高速鐵路電力牽引系統(tǒng)的安全性預測與控制”(U1134204)，對無LC諧振支路動車組網(wǎng)側變流系統(tǒng)展開研究，提出了無LC諧振支路

2、網(wǎng)側變流器的控制方法，并通過仿真和實驗驗證了該方法的可行性和有效性。
　　對動車組網(wǎng)側變流器系統(tǒng)方案進行研究，介紹了采用單相兩電平電壓型PWM整流器的網(wǎng)側變流器模型拓撲，建立了基于旋轉坐標系的數(shù)學模型;對網(wǎng)側變流器采用的控制方法進行研究，并給出控制框圖。為引出無LC諧振支路網(wǎng)側變流器直流側硬件設計方法，先介紹了有LC諧振支路網(wǎng)側變流器直流側硬件設計，包括直流支撐電容和諧振支路的設計，通過設計參數(shù)計算了LC諧振支路的損耗，最后通過仿

3、真驗證了損耗計算的正確性。
　　通過分析網(wǎng)側變流器直流側二次脈動產生機理，研究了無LC諧振支路對網(wǎng)側電流的影響。引出了基于直流電壓動態(tài)補償和陷波濾波器兩種無LC諧振支路網(wǎng)側變流器控制方法，并分別詳細給出了具體實現(xiàn)手段，針對陷波濾波器法，給出了在數(shù)字系統(tǒng)中離散化的方法。最后借助Matlab/Simulink對以上提到的兩種控制方法進行了仿真驗證，并對比得到了兩種方法的優(yōu)缺點。
　　針對無LC諧振支路的網(wǎng)側變流器直流側二次脈動抑

4、制方法的研究，介紹了一種無LC諧振支路的網(wǎng)側變流器直流中間支撐電容的設計方法，以現(xiàn)有兩種無LC諧振支路的CRH動車組中間直流支撐電容的實際參數(shù)驗證了該方法的正確性。其次分析了多重化載波移相對網(wǎng)側變流器直流側電流的影響，綜合給出了直流支撐電容設計的參數(shù)范圍。最后總結了抑制直流電壓脈動和網(wǎng)側變流器控制兩種方法對解決無LC諧振支路對網(wǎng)側變流器影響的優(yōu)缺點。
　　搭建網(wǎng)側變流器地面實驗平臺，對前文提出的無LC諧振支路網(wǎng)側變流器控制方法進行