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原文传递 CRH2动车组负荷建模研究

论文题名：	CRH2动车组负荷建模研究
关键词：	电力动车组;牵引传动系统;感应电动机;负荷特性;仿真模型;安全运行
摘要：	高速铁路具有运距远、运量大、环保、排放低等优势，近年来，高速铁路在中国得到了飞速发展，在电力系统中的比重也在逐年加大。高速铁路牵引负荷为非线性负荷，具有大容量、冲击性强的特点，会对电力系统的稳定运行产生一定的影响，为了适应新形势下的发展要求，开展高速铁路负荷特性的相关研究，对保障其自身的安全运行以及降低其对电力系统的影响都有着十分重要的意义。　　基于此，本文开展了对动车组负荷建模的相关研究，搭建了CRH2动车组牵引传动系统仿真模型，在此基础之上利用两种参数识别算法对动车组负荷进行了负荷建模研究。　　在模型搭建方面，主要分析了CRH2动车组牵引整流器、牵引逆变器的工作方式、控制方法以及控制策略，其中CRH2牵引整流器主电路结构，采用单相三电平PWM整流器，通过分析瞬态直接电流控制方式以及SPWM调制原理为后续的模型仿真提供了理论基础，分析了中点电位失衡原因，后采用改变上下两电容充放电过程的方式来实现中点电位平衡控制;介绍了CRH2牵引逆变器主电路结构及工作模型，重点分析了间接转子磁场定向矢量控制的控制方式以及SVPWM调制原理;在对CRH2动车结构以及控制策略的分析与了解的基础上，利用simulink建立了CRH2动车组牵引传动系统仿真模型，并通过模型检验验证了模型搭建的有效性，为后续的机理分析负荷建模提供了数据支撑。　　在负荷建模方面，简要的介绍了负荷建模的相关知识包括模型类别、识别过程、识别方法等，结合CRH2动车组结构特性，对其采用感应电动机并联指数模型进行描述，其中利用关于机车速度的二次函数来对机车转矩进行表征，从而模拟不同速度下的机车模型，通过遗传算法与粒子群算法对动态负荷模型进行了参数识别和泛化能力检验，结果表明，两者的识别结果都具有较好的外推和内插能力，这说明感应电动机并联指数模型能够较好的描述机车的动态过程。　　综上所述，本文搭建的感应电动机并联指数模型对动车组的负荷特性具有较好的描述能力，其对研究高速铁路负荷特性以及其对电网的影响具有一定的应用价值。
作者：	王建东
专业：	电气工程
导师：	张秀峰
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