貫通式同相供電變流器研究.pdf

1、貫通式同相供電系統(tǒng)是牽引供電系統(tǒng)未來重要發(fā)展方向之一。它能有效避免當前牽引供電系統(tǒng)的電能質量問題和過分相問題。我國學者提出的由平衡變壓器和動態(tài)補償裝置(APC，Active Power Compensator)組成同相供電系統(tǒng)能大大改善牽引網電能質量，并可以將系統(tǒng)過分相個數減半。但該方案還難以實現整個牽引供電大系統(tǒng)范圍內的同相貫通供電。
　　 基于此，本文研究了一種基于貫通式同相牽引供電系統(tǒng)的三相-單相變流器。并以此三相-單相變

2、流器作為牽引變電所核心設備，從而利用電力電子技術可以實現牽引網全線貫通供電，徹底取消過分相裝置，實現三相負荷的對稱以及牽引網側的柔性可控，改善了電能質量，提高了系統(tǒng)效率，是一種新型的智能牽引供電系統(tǒng)。
　　 本文主要研究了基于貫通式同相牽引供電系統(tǒng)的三相-單相變流器，深入分析了三相整流器和單相逆變器各自的拓撲結構，詳盡分析了PI雙閉環(huán)控制策略，設計了三相整流器的交流側電感、直流側電容以及單相逆變器的交流側濾波電路。為了驗證三相-

3、單相變流器的控制策略及其性能，在Matlab/Simulink環(huán)境下分別搭建了三相整流器和單相逆變器的系統(tǒng)仿真模型。對于三相-單相變流器四象限運行進行了仿真，并深入研究了三相整流器和單相逆變器的性能。
　　 本文研究了三相鎖相環(huán)及單相鎖相環(huán)，分析了三相鎖相的結構和原理，并在FPGA平臺上實驗驗證了其鎖相性能。研究了一種新型單相鎖相環(huán)(EPLL)，并與傳統(tǒng)的電力鎖相環(huán)進行了對比仿真及實驗研究。
　　 本文搭建了兩電平三相-

4、單相變流器FPGA實驗平臺，制作調試了FPGA控制電路板及IGBT驅動電路板。運用Verilog HDL語言編寫了PI控制模塊、鎖相環(huán)模塊、abc到dq轉換坐標變換模塊程序等，并完成了基于PI雙閉環(huán)控制的控制程序編寫。在實驗平臺上，完成了三相整流器、單相逆變器以及三相-單相變流器實驗研究。仿真及實驗結果驗證了本文研究的三相-單相變流器能適應牽引網的時變非線性負載并可以實時提供合理的功率輸出，基于三相-單相變流器的貫通式同相供電系統(tǒng)是可行