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PWM技术在潮流控制器中的应用研究
| 论文题名： | PWM技术在潮流控制器中的应用研究 |
| 关键词： | 同相牵引供电系统;潮流控制器;二极管箝位;三电平;SPWM调制;中点电位平衡控制 |
| 摘要： | 针对电气化铁道牵引供电系统存在大量的负序、谐波、无功，以及相邻供电区段分相绝缘器引起的列车速度和牵引力损失等问题，将YN,vd平衡变压器与PWM控制的三电平综合潮流控制器有机结合，构成新型同相牵引供电系统。该系统基本消除了三相不平衡，采用三电平主电路能使谐波含量大大减小，从根本上解决了铁道部门与电力部门的主要矛盾。取消电分相环节，顺应了客运高速化、货运重载化的时代趋势。 本文主要研究同相牵引供电系统的核心装置—综合潮流控制器的三电平PWM控制技术，其控制策略决定着整个系统的性能。论文首先介绍了同相供电系统的结构、平衡变压器的特点，分析了两电平综合潮流控制器的结构和控制框图，在此基础上设计出二极管箝位型三电平潮流控制器的主电路结构，并建立了它的高频开关函数数学模型，分析了功率平衡原理，得到了潮流控制器所需指令电流与负载电流之间的关系。然后重点讨论了适用于该主电路的三电平PWM控制策略及其中点电位平衡控制策略。文中采用带均值积分器的有功分离法来产生三电平潮流控制器所需的补偿指令电流信号，通过对5种三电平PWM调制方式的对比分析，最终选用经典的三电平SPWM调制方法来实时跟踪补偿指令信号，并结合一种适用于SPWM调制方式的中点电压前馈的直流侧电容电压平衡方法来控制中点电位平衡，使潮流控制器获得良好的平衡变换效果。 最后运用MATLAB/SIMULINK中的电力系统仿真元件库对所提出的两电平和三电平潮流控制器均进行了PWM建模与仿真研究，并将二者进行对比分析，仿真结果证明本文给出的潮流控制器结构、综合补偿电流生成方法、SPWM调制及其中点平衡方法等是正确可行的，同时也说明两电平与三电平各有优缺点，应用时要根据实际情况进行选取。 |
| 作者： | 吴连 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 李群湛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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