中国电工技术学会主办，2017年6月21-24日在河北省张北县举办，大会围绕新能源发展战略、系统关键技术、微电网及储能等重要议题展开交流。浏览会议详情和在线报名参会请长按识别二维码。
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中国电工技术学会主办，2017年6月21-24日在河北省张北县举办，大会围绕新能源发展战略、系统关键技术、微电网及储能等重要议题展开交流。浏览会议详情和在线报名参会请长按识别二维码。 北京交通大学电气工程学院的研究人员刘诗慧、林飞、杨中平、连巧娜、张润泽，在2016年《电工技术学报》增刊2上撰文，针对电气化铁路中列车四象限变流器和牵引供电系统不匹配造成的低频振荡现象提出了抑制方法。 首先，介绍列车牵引传动系统中的四象限变流器主电路及其瞬态电流控制策略。然后，在四象限变流器线性化闭环传递函数的基础上，对车网耦合系统进行稳定性分析，研究了低频振荡的机理。基于分析结果，采用改变系统阻尼的思路，提出主动阻尼补偿措施，并进行理论分析。最后，利用多车仿真模型及小功率实验平台对所提控制方法的正确性进行了验证。 随着我国电气化铁路的飞速发展，越来越多的交流传动列车投入使用。其牵引传动系统中，单相四象限变流器作为AC-DC环节，由于具有功率因数高、交流电流谐波低等优点被普遍应用。但是由于车网耦合参数不当而造成的列车事故也时有发生[1-3]。 目前对高速列车和牵引网谐波谐振现象已经有一些研究[4-5]。实际上，一些低频振荡现象也会对铁路的正常运行造成较大影响。2010年下半年，在北京、沈阳和青岛等地动车组的过多投入曾多次引发网压、网流和直流电压呈现持续稳定的频率为5Hz的大幅度波动，导致客运动车组晚点[6,7]。 2014年1月7日~10日进行的徐州北铁路枢纽测试中，投入的HXD2B电力机车台数超过临界值时，系统出现了约为2 Hz持续大幅度的振荡[8]。这些现象与电力系统中并网变流器带来的振荡问题有相似性[9-12]。 目前针对铁路车网电压低频振荡的研究多集中于现象分析和机理分析[13,14]。文献[15]提到了影响低频稳定性的因素。其中，车辆数目、负载电流和牵引网长度在实际运营中难以改变。此外，调整控制参数可以在一定程度上缓解低频振荡现象。 文献[15]分析了改变不同的控制参数对低频振荡的影响程度，但是单独调整某个参数对系统的稳定性提升不够大，并且可能会牺牲系统的动态性能，难以确定合适的参数数值。 本文针对电气化铁路车网低频振荡的抑制方法进行研究。首先介绍列车的四象限变流器电路和瞬态电流控制策略。在线性化四象限变流器闭环连续传递函数的基础上进行列车的特性分析。对车网耦合系统进行了稳定性分析，研究低频振荡机理。 基于列车传递函数提出改变阻尼的思路，提出主动阻尼补偿措施，并进行理论分析。最后在小功率实验平台上验证了分析的正确性和抑制方法的有效性。 图1 牵引传动系统等效电路图 结论 本文针对电气化铁路车网低频振荡的抑制方法进行研究。介绍了列车的四象限变流器主电路和瞬态电流控制策略；在线性化四象限变流器闭环连续传递函数的基础上，对车网耦合系统低频振荡机理进行了分析；提出抑制低频振荡的措施，着重介绍了主动阻尼补偿措施，并进行了理论分析。最后在小功率实验平台上验证了分析的正确性和抑制方法的有效性。 |
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