原文传递
基于数字化实时仿真系统的车网耦合仿真及谐振抑制策略研究
| 论文题名： | 基于数字化实时仿真系统的车网耦合仿真及谐振抑制策略研究 |
| 关键词： | 电气化铁路;牵引供电系统;车网耦合仿真;谐振抑制;数字化实时仿真系统 |
| 摘要： | 自上世纪90年代以来，我国大力发展铁路技术，作为一种现代化的铁路运输方式，铁路具有提高运输能力，节约能源，降低运输成本，增加安全可靠程度等优点。实际运行情况表明，交流机车在正常工况下，主要通过受电弓向网侧注入含量相对较少的的谐波电流，当谐波频率与牵引网阻抗频率相一致时，可能会引系统的谐振现象，导致网压畸变及车辆故障发生。我国已有超过10条线路发生多起谐振事故，对铁路系统安全稳定运行造成了严重影响。 本文研究内容将从车网耦合谐振机理及系统阻抗特性、牵引供电系统车网实时仿真建模、车网耦合谐振抑制研究三个方面展开。 论文首先介绍了车网耦合谐振机理及系统阻抗特性。包括并联谐振机理与串联谐振机理，然后简介了基于多导体链式网络模型的牵引网数学建模方法，并在Matlab-Simulink上分别实现了带回流线的直接供电方式、AT(Autotransforme，自耦变压器)供电方式、BT（Booster Transformer，吸流变压器）供电方式等不同供电方式下的牵引网离线仿真建模。同时，依据上述建立的模型，进行了牵引网阻抗特性及参数敏感性影响分析，得到了牵引网阻抗特点。 其次，本文采用与离线仿真相对应的实时仿真技术，进行了基于实时仿真系统的牵引供电系统实验台开发。采用分核解耦方法完成不同长度牵引网的实时运行，牵引传动系统利用硬件在环方式(Hardware-in-the-loop HIL)，接入实际列车控制器（Train Control Unit，TCU）进行算法模拟，最终在不同仿真系统之间建立通讯，完成实时牵引供电仿真系统仿真平台开发并进行了实验分析。 而后，进行了车网耦合谐振抑制算法研究。作为车网耦合系统中的谐波源，交流机车谐波特性主要取决于列车牵引传动系统中网侧多重化单相四象限变流器的调制算法，因此在进行谐振抑制方法研究上，本文将着重以优化多重化四象限变流器的控制和调制算法为入手点，利用特定谐波消除(SHE-PWM)技术与现有的瞬态直接电流控制算法相结合的方式，进行车网耦合谐振抑制。 最后，本文介绍了SHE-PWM的数字化实现方法，并利用实时仿真器的硬件在环方法，完成了谐振抑制的算法验证与调试工作，证明了算法的可行性。 |
| 作者： | 张润泽 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 杨中平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
