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电气化铁路车网低频振荡抑制方法
| 论文题名： | 电气化铁路车网低频振荡抑制方法 |
| 关键词： | 电气化铁路;低频振荡;控制策略;可靠性 |
| 摘要： | 近年来，国内相继出现了多起电气化铁路低频振荡事故，振荡严重时甚至导致机车牵引封锁无法正常运行，严重影响了铁路的正常运输秩序。本文以电气化铁路低频振荡现象为研究对象，重点分析了牵引传动系统网侧整流器控制策略对低频振荡的影响和两种低频振荡抑制方法，时域仿真再现了车网低频振荡现象。为工程师解决车网低频振荡现象提供理论和模型支撑，具有重要的工程意义。 首先，本文针对我国电气化铁路车网低频振荡现象，将牵引供电系统（包括牵引网和牵引变压器）建模，并以CRH3型动车组车为例，合理简化逆变器和牵引电机模型，搭建了低频振荡车网互联模型。 其次，为了研究电气化铁路低频振荡的机理，找到影响车网系统稳定性的关键因素，从单相脉冲整流器工作原理和瞬态电流控制策略入手，建立了车网系统小信号“输入-输出”数学模型，利用阻尼系数的概念分析了整流器控制策略PI参数和同时在线的机车数量对低频振荡的影响，为优化PI参数的低频振荡抑制方法提供了重要的参考依据。 为了进一步抑制低频振荡现象的发生，借鉴现代控制理论，研究并设计了整流器多变量极点配置控制策略。通过分析在多变量极点配置控制下的车网系统稳定性，从理论上证明了这种控制策略相比于传统瞬态电流控制，拥有更优秀的低频振荡抑制能力。 为了验证本文理论研究的正确性，搭建了车网模型的时域仿真;结合低频振荡判据，以车网低频振荡现场试验波形为参照，成功再现了车网低频振荡现象;在此基础上，验证了优化PI参数低频振荡抑制方法的可行性，同时验证了低频振荡判据的正确性;仿真验证了多变量极点配置控制策略对整流器控制效果的可靠性，以及对车网低频振荡现象的抑制能力。 最后，基于RT-LAB半实物平台和TMS320F28335控制器的实验系统，对低频振荡现象进行了半实物实验再现，对本文研究的两种振荡抑制方法进行了验证，实验结果进一步验证了车网模型和低频振荡抑制方法的有效性和正确性。 |
| 作者： | 李锐超 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 葛兴来 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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