详情

原文传递高速动车组网侧变流器研究

论文题名：	高速动车组网侧变流器研究
关键词：	高速动车组;网侧变流器;高速铁路
摘要：	随着高速铁路的快速发展，对高速动车组相关技术的研究得到了越来越多的关注。网侧变流器作为高速列车牵引系统的重要组成部分，是减少铁路电网谐波污染，高速列车稳定安全运行的重要保证。因此，有必要对高速动车组网侧变流技术进行深入的研究。　　高速动车组网侧变流器采用的是具有高功率因数、低谐波污染的四象限PWM整流器，主电路结构有三电平和两重两电平两种整流电路结构。本文以单相三电平整流电路与单相两重两电平整流电路为研究对象，分析研究了瞬态电流与预测电流控制两种不同控制方法在两种整流电路中的应用。　　首先分析了单相两重两电平变流器与单相三电平变流器的工作原理与工作模式，并建立了相应的数学模型。分析了网侧变流器的几种控制策略，重点研究了瞬态电流与预测电流控制策略。针对三电平整流器，研究了中点电压平衡法，通过中点平衡控制保证了三电平整流器良好的工作性能。针对两重两电平整流器，研究了两电平整流器两重化的载波移相法，通过载波移相减少了变压器一次侧谐波电流。通过分析整流电路中一些重要参数对整流器性能的影响，确定了交流电感、直流电容及滤波电路满足动态响应与稳态误差性能指标的参数选择范围。　　基于MATLAB/SIMULINK仿真软件平台，分别建立了基于瞬态电流与预测电流控制的两种整流器的仿真模型，并在牵引工况、牵引与再生工况之间的切换及网压波动情况下对模型进行了仿真分析。仿真结果表明：预测电流控制具有良好的动态响应与稳态性能等优点，与瞬态电流控制一样适用于大功率交流传动场合；在牵引工况、再生工况及网压波动下，两重两电平整流与三电平整流都具有功率因数高、直流电压稳定的特点，并且能实现工况间平稳的切换；三电平整流输入电流谐波小，开关应力小，但是需要保持中点电压平衡，控制相对复杂；两重两电平整流控制相对简单，等效开关频率高，输出容量大，但是输入电流谐波较大。
作者：	朱闻名
专业：	电力电子与电力传动
导师：	罗乾超
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文