基于單相LCL型脈沖整流器的高速鐵路高次諧波諧振抑制方案.pdf

1、在我國高速鐵路運營過程中，由于對牽引供電系統和高速列車特性認識不夠透徹、全面，暴露出了諸多問題，其中車網耦合高頻諧振是其中亟待解決的關鍵問題。如果高頻諧振得不到有效抑制，會給牽引供電系統和高速列車的正常運營工作帶來安全隱患。本文以國家自然科學基金項目“高速動車動態(tài)非線性負荷建模及基于其特性優(yōu)化的諧波諧振抑制研究（編號:51207131）”為依托，以高速鐵路高頻諧振為研究對象，以抑制高頻諧振為研究目標，從高速列車牽引傳動系統的角度出發(fā)，提

2、出一種基于單相LCL型脈沖整流器的高速鐵路高頻諧振抑制方案，為工程解決高速鐵路高頻諧振提供新的思路。本文的具體研究工作如下:
　　首先，描述了全并聯AT供電系統和高速列車牽引傳動系統的結構，給出了全并聯AT供電網各電路元件的建模方法，介紹了牽引傳動系統脈沖整流器的控制方法?；贛atlab/Simulink搭建全并聯AT供電網-牽引傳動系統聯合仿真平臺，模擬再現了高頻諧振現象并對聯合仿真平臺進行了驗證。
　　其次，針對車網耦

3、合高頻諧振的機理進行研究?；跔恳W單線簡化模型，從理論上揭示了牽引傳動系統網側與牽引網壓中高次諧波的相關關系;基于車網耦合高頻分析模型，分析LCL濾波器對諧振特性的影響。基于車網聯合仿真平臺，對理論分析的結果進行了仿真驗證。
　　再次，重點對單相LCL型脈沖整流器的工作原理與控制算法進行研究。介紹了單相LCL型脈沖整流器的拓撲結構，并建立其數學模型;探究LCL濾波器的設計方法，給出單相脈沖整流器的LCL濾波器設計原則;借鑒三相L

4、CL型脈沖整流器中的有源阻尼算法，在單相LCL型脈沖整流器中引入虛擬電阻法和雙帶通濾波器法，并給出直接電流控制方法和基于d-q坐標系有功無功電流解耦控制方法。通過Matlab/Simulink仿真驗證了濾波器參數設計和控制算法的正確性和有效性。
　　最后，搭建以RT-LAB和TM320F2812 DSP控制器為核心的硬件在回路半實物仿真平臺，完成車網耦合系統的建模和控制程序的設計，并在半實物仿真平臺上完成單相LCL型脈沖整流器控制