同相供電大容量平衡補(bǔ)償裝置研究.pdf

1、對(duì)于我國(guó)電氣化鐵路中所采用的單相工頻牽引供電系統(tǒng)，不可避免地會(huì)對(duì)三相電力系統(tǒng)側(cè)造成諸如三相負(fù)荷失衡，無(wú)功和諧波干擾等問(wèn)題，同時(shí)由于換相序連接措施的存在，也會(huì)影響到電力機(jī)車的高速重載運(yùn)行。對(duì)于這些問(wèn)題，目前現(xiàn)有的解決方法并不能十分理想的予以解決。由于目前已經(jīng)產(chǎn)生了大容量的電力電子器件，同時(shí)新型的電力電子控制技術(shù)也不斷被提出，在此背景下，采用以綜合潮流控制器為核心設(shè)備的同相牽引供電系統(tǒng)可以很好地解決上述問(wèn)題。
　　本文首先介紹了基于S

2、cott型平衡牽引變壓器的同相牽引供電系統(tǒng)，闡述了同相供電系統(tǒng)中綜合潮流控制器的結(jié)構(gòu)以及平衡變換的原理，得出了綜合潮流控制器電壓，電流與功率之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。然后介紹了幾種大容量變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其工作原理，著重研究了二極管中點(diǎn)箱位，飛跨電容中點(diǎn)箱位和級(jí)聯(lián)鏈?zhǔn)竭@三種結(jié)構(gòu)的多電平變流器，并且對(duì)其進(jìn)行了分析和對(duì)比?？紤]到本文所研究的負(fù)荷屬于電氣化鐵路的牽引負(fù)荷類型，選擇了基于二極管中點(diǎn)箱位型三電平電壓源換流器兩重化與四重化的綜合潮流控制器作為

3、平衡補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)；接下來(lái)計(jì)算分析了此兩種方案下的基本電氣參數(shù)；通過(guò)仿真對(duì)比三類瞬時(shí)電流分離法和兩類有功電流分離法，最后選定了帶均值積分器的有功分離法和基于SPWM調(diào)制的電流控制法來(lái)進(jìn)行無(wú)功、諧波電流檢測(cè)和生成補(bǔ)償指令電流；由于三電平換流器存在著中點(diǎn)電壓平衡問(wèn)題，本文對(duì)此提出了基于改進(jìn)過(guò)的中點(diǎn)電壓前饋的直流側(cè)電容電壓平衡方法。本文的最后以某牽引變電所的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)作為電氣參數(shù)，對(duì)上面所提出的兩種方案主電路結(jié)構(gòu)下的綜合潮流控制器性能進(jìn)行了基于M