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城市轨道交通牵引供电系统整流器研究
| 论文题名： | 城市轨道交通牵引供电系统整流器研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通;牵引变电所;PWM整流器;空间电压矢量;脉宽调制;谐波抑制 |
| 摘要： | 随着我们国民经济的迅速发展和城市交通量的增长，城市轨道交通作为一种新的交通运输工具，在我国正得到越来越广泛的应用。未来数年将是城市轨道交通发展的黄金时期。城市轨道交通牵引供电系统谐波抑制的研究，已逐步成为国内外研究的热点。 关于城市轨道交通牵引供电系统中的谐波抑制，在方法上可分为两大类：一是现在正在使用的采用被动式的谐波抑制方式，如在电网侧加装滤波装置；另一类是采用主动式的谐波抑制方式，采用多相整流，增加直流侧输出电压的脉波数，现已广泛采用12脉波整流甚至等效24脉波整流，而高功率因数整流器在其他领域的成功应用，为其在城市轨道交通中代替传统的不控整流成为可能，从而从源头上减少谐波的产生。 本文首先讨论了实用的三相整流多重化技术原理，以期推动等效二十四脉波整流技术在城市轨道交通直流牵引供电系统的应用。针对目前城市轨道交通整流机组12脉波整流或24脉波整流中所存在的谐波污染问题，本文提出了利用电压型PWM整流器代替传统整流器的方案。 本文详细分析了PWM整流器的工作原理，然后在推导三相电压型PWM整流器数学模型的基础上，从控制的角度出发，采用基于电压空间矢量PWM调制(SVPWM)的直接电流控制方法对三相电压型PWM整流器进行双环控制，文中详细推导了三相PWM整流器基于SVPWM的实时控制算法原理和计算过程，同时用MATLAB中的SIMULINK工具箱对该系统进行了SIMULINK建模和仿真，还推导了基于SVPWM控制方法的三相PWM整流器系统主电路参数的工程化设计方法，将所设计的电流环和电压环调节器参数以及系统主要元件参数代入系统仿真模型，并以城市轨道交通牵引供电系统为研究对象进行仿真，将仿真结果与传统的12脉波、24脉波整流仿真结果进行对比，结果表明：基于电压空间矢量控制的PWM整流器，具有输入电流正弦性好、可获得单位功率因数、能量可实现双向流动，谐波干扰小等优势。从而验证了三相PWM整流器在地铁、轻轨等直流牵引供电系统中用作牵引整流器的可行性，也验证了针对其应用而提出的控制方法和系统参数设计方法的正确性。 |
| 作者： | 毛文喜 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 罗隆福 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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