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DC/AC牵引变流器直流侧电压振荡抑制技术研究
| 论文题名： | DC/AC牵引变流器直流侧电压振荡抑制技术研究 |
| 关键词： | 电力机车;牵引变流器;直流侧电压振荡;稳定补偿策略 |
| 摘要： | 现代电力机车几乎全部使用电压源型的逆变器（VSI）和感应电机做电力传动。为了减少变流器产生的谐波和外部干扰，往往在直流侧电压源和逆变器之间插入输入滤波器。但是输入滤波器和逆变器之间的相互作用会导致系统稳定性降低，直流侧电压出现持续振荡，且在大功率牵引工况下尤为显著。如何抑制牵引变流器直流侧电压振荡，提高系统稳定性，是本文所要研究的内容。本文的主要工作有： 简要介绍了异步电机的数学模型和矢量控制的基本原理，在此基础上，对逆变器和电机进行了更为准确的数学建模，推导并验证了逆变器输入导纳的传递函数表达式。并利用Nyquist稳定判据，对负阻抗不稳定性导致直流侧电压电流振荡的机理进行了详细分析。 对文献中常用的简化建模方法，即将逆变器视为理想的恒功率源，分析了其由于简化近似带来的误差。分析表明，逆变器电机系统的输入导纳不仅取决于电机本身的物理特性，而且和控制方法、当前的稳态工况密切相关。 本文对不同的控制参数对逆变器输入导纳的影响进行了详细研究，如矢量控制电流环带宽、用于计算PWM调制比的直流侧电压值等。在此基础上，借鉴文献中已有的“虚拟电阻”概念，提出了一种稳定补偿策略，通过对逆变器输入导纳进行修正，使得其在输入滤波器谐振频率处附近产生一个相移，从负阻抗特性变为正阻抗特性，从而使系统稳定。 利用PLECS仿真工具对本文所提出的稳定补偿策略进行了仿真验证，并搭建异步电机控制平台，验证了方案的有效性。 |
| 作者： | 邓佳 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 张凯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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