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原文传递直流电压的谐波抑制装置及车辆牵引供电装置

专利名称：	直流电压的谐波抑制装置及车辆牵引供电装置
摘要：	本发明实施例提供一种直流电压的谐波抑制装置及车辆牵引供电装置，该谐波抑制装置包括：二极管整流机组、交流电信号采集模块、直流电信号采集模块、中央控制器及四象限变流机组；二极管整流机组的输入端、交流电信号采集模块的输入端及四象限变流机组的输入端均用于接收三相交流电；二极管整流机组的输出端及四象限变流机组的输出端与直流电信号采集模块的输入端连接；直流电信号采集模块的输出端及交流电信号采集模块的输出端均与中央控制器的输入端连接，中央控制器的输出端与四象限变流机组的输入端连接。本发明实施例对三相交流电进行处理，输出谐波被抑制的直流电压，提高了轨道交通车辆中供电系统中电能的质量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	中铁第四勘察设计院集团有限公司
发明人：	温建民;王开康;吴树强;吴江涛;何斌;何俊文;叶飞
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201811352775.X
公开号：	CN109703417A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	王莹;吴欢燕
分类号：	B60M3/00(2006.01);B;B60;B60M;B60M3
申请人地址：	430063 湖北省武汉市武昌区和平大道745号
主权项：	1.一种直流电压的谐波抑制装置，其特征在于，包括：二极管整流机组、交流电信号采集模块、直流电信号采集模块、中央控制器及四象限变流机组；所述二极管整流机组的输入端、所述交流电信号采集模块的输入端及所述四象限变流机组的输入端均用于接收三相交流电；所述二极管整流机组的输出端及所述四象限变流机组的输出端与所述直流电信号采集模块的输入端连接；所述直流电信号采集模块的输出端及所述交流电信号采集模块的输出端均与所述中央控制器的输入端连接，所述中央控制器的输出端与所述四象限变流机组的输入端连接；所述二极管整流机组用于对所述三相交流电进行处理，并输出处理后获得的直流电压；所述直流电信号采集模块用于采集直流侧的直流电压信号，并输出所述直流电压信号；所述交流电信号采集模块用于对所述三相交流电进行信息采集，并输出采集获得的交流电压信号和交流电流信号；所述中央控制器用于对所述交流电压信号、所述交流电流信号及直流电压信号进行处理，并输出处理后获得的驱动脉冲；所述四象限变流机组用于对所述驱动脉冲和所述三相交流电进行处理，输出所述直流电压。 2.根据权利要求1所述的直流电压的谐波抑制装置，其特征在于，所述中央控制器包括：第一处理模块、第二处理模块和第三处理模块；所述第一处理模块的输入端与所述直流电信号采集模块的输出端连接；所述第二处理模块的输入端分别与所述第一处理模块的输出端及所述直流电信号采集模块的输出端连接；所述第三处理模块的输入端分别与所述第二处理模块的输出端及所述交流电信号采集模块的输出端连接；所述第三处理模块的输出端与所述四象限变流机组的输入端连接；所述第一处理模块用于对所述直流电压信号及预设的电压指令进行处理，并输出处理后获得的电压指令信号；所述第二处理模块用于对所述电压指令信号及所述直流电压信号进行处理，并输出处理后获得的电流指令信号；所述第三处理模块用于对所述电流指令信号、所述交流电压信号及所述交流电流信号进行处理，并输出处理后获得的所述驱动脉冲。 3.根据权利要求2所述的直流电压的谐波抑制装置，其特征在于，所述第一处理模块包括：滤波器、第一加法器、取反模块和第二加法器；所述滤波器的输入端与所述直流电信号采集模块的输出端连接；所述第一加法器的输入端分别与所述直流电信号采集模块的输出端及所述滤波器的输出端连接；所述第一加法器的输出端与所述取反模块的输入端连接，所述取反模块的输出端与所述第二加法器的输入端连接，所述第二加法器的输出端与所述第二处理模块的输入端连接；所述滤波器用于对所述直流电压信号进行处理，输出处理后获得的直流分量电压信号；所述第一加法器用于将所述直流分量电压信号的相反电压信号与所述直流电压信号进行求和处理，输出处理后获得的所述直流电压信号中的谐波分量；所述取反模块用于对所述谐波分量进行取反处理，输出处理后获得的所述谐波分量的相反谐波分量；所述第二加法器用于将所述相反谐波分量与预设的电压指令进行求和处理，输出处理后获得的电压指令信号。 4.根据权利要求2所述的直流电压的谐波抑制装置，其特征在于，所述第二处理模块包括：第二信号处理单元、PI调节器和第一LIM限幅器；所述第二信号处理单元的输入端与所述第一处理模块的输出端及所述直流电信号采集模块的输出端连接；所述第二信号处理单元的输出端与所述PI调节器的输入端连接，所述PI调节器的输出端与所述第一LIM限幅器的输入端连接；所述第一LIM限幅器的输出端与所述第三处理模块的输入端连接；所述第二信号处理单元用于对所述直流电压信号和所述电压指令进行处理，输出处理后获得的直流电压偏差信号；所述PI调节器用于对所述直流电压偏差信号进行处理，输出第三直流电压信号；所述第一LIM限幅器用于对所述第三直流电压信号进行处理，输出所述电流指令信号。 5.根据权利要求2所述的直流电压的谐波抑制装置，其特征在于，所述第三处理模块包括：派克变换模块、第三加法器、第四加法器、SPLL锁相环、d轴电流环、q轴电流环、第二LIM限幅器、第三LIM限幅器和PWM脉宽调制器；所述SPLL锁相环的输入端与所述交流电信号采集模块的输出端连接，所述派克变换模块的输入端与所述交流电信号采集模块的输出端及所述SPLL锁相环的输出端连接；所述第三加法器的输入端与所述第二处理模块的输出端及所述派克变换模块的输出端连接，所述第三加法器的输出端与所述d轴电流环的输入端连接，所述d轴电流环的输出端与第二LIM限幅器的输入端连接，所述第二LIM限幅器的输出端与所述PWM脉宽调制器的输入端连接；所述第四加法器的输入端与所述派克变换模块的输出端连接，所述第四加法器的输出端与所述q轴电流环的输入端连接，所述q轴电流环的输出端与所述第三LIM限幅器的输入端连接，所述第三LIM限幅器的输出端与所述PWM脉宽调制器的输入端连接；所述SPLL锁相环用于对所述交流电压信号进行处理，输出三相交流电压信号的相位值；所述派克变换模块用于对所述交流电流信号及所述相位值进行处理，获得变换到静止(d,q)坐标系中的第一电流信号和第二电流信号；所述第三加法器用于对所述第一电流信号及所述电流指令信号进行处理，输出第一处理结果；所述d轴电流环和所述第二LIM限幅器依次对所述第一处理结果进行处理，将输出的第一电压信号输入至所述PWM脉宽调制器；所述第四加法器用于对所述第二电流信号及预设的0值进行处理，输出第二处理结果；所述q轴电流环和所述第三LIM限幅器依次对所述第二处理结果进行处理，将输出的第二电压信号输入至所述PWM脉宽调制器；所述PWM脉宽调制器用于对所述第一电压信号及所述第二电压信号进行处理，输出处理后获得的所述驱动脉冲。 6.根据权利要求1所述的直流电压的谐波抑制装置，其特征在于，所述四象限变流机组包括：双绕组变压器、第一四象限变流器和第二四象限变流器；所述双绕组变压器的输入端用于接收所述三相交流电；所述第一四象限变流器的输入端分别与所述双绕组变压器的输出端及所述中央控制器的输出端连接；所述第一四象限变流器的输出端与所述直流电信号采集模块的输入端连接；所述第二四象限变流器的输入端分别与所述双绕组变压器的输出端及所述中央控制器的输出端连接；所述第二四象限变流器的输出端与所述直流电信号采集模块的输入端连接。 7.根据权利要求6所述的直流电压的谐波抑制装置，其特征在于，所述四象限变流机组还包括：第一电感和第二电感，其中，所述第一电感的一端与所述双绕组变压器的输出端连接，所述第一电感的另一端与所述第一四象限变流器的输入端连接；所述第二电感的一端与所述双绕组变压器的输出端连接，所述第二电感的另一端与所述第二四象限变流器的输入端连接。 8.根据权利要求1所述的直流电压的谐波抑制装置，其特征在于，所述二极管整流机组包括：三绕组的移相式整流变压器和二极管整流桥；所述三绕组的移相式整流变压器的输入端用于接收所述三相交流电；所述三绕组的移相式整流变压器的输出端与所述二极管整流桥的输入端连接，所述二极管整流桥的输出端与所述直流电信号采集模块的输入端连接。 9.根据权利要求1所述的直流电压的谐波抑制装置，其特征在于，所述四象限变流机组的输出端为直流电压的谐波抑制装置的输出端。 10.一种车辆牵引供电装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述直流电压的谐波抑制装置。
所属类别：	发明专利