電氣化鐵道電能質(zhì)量綜合治理系統(tǒng)的控制研究.pdf

1、隨著電氣化鐵道在我國(guó)的發(fā)展，牽引供電系統(tǒng)所面臨的負(fù)序、無(wú)功、諧波等電能質(zhì)量問(wèn)題目前仍較為突出。為改善電氣化鐵道供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量，學(xué)者和工程師們提出了多種有源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中，本文的混合型電氣化鐵道電能質(zhì)量綜合治理系統(tǒng)(hybrid railway power quality management system，H-RPQMS)通過(guò)耦合LC支路降低逆變器端口電壓從而大幅降低逆變器補(bǔ)償容量，這就使得H-RPQMS具備進(jìn)行深入研究并推廣應(yīng)用的

2、潛力。要實(shí)現(xiàn)H-RPQMS的優(yōu)越性能，除了系統(tǒng)參數(shù)的合理配置外，對(duì)其控制系統(tǒng)的研究至關(guān)重要。國(guó)內(nèi)對(duì)于H-RPQMS控制研究主要是基于直接電流控制的滯環(huán)電流控制，其特點(diǎn)是集控制與調(diào)制于一體，響應(yīng)速度快、電流跟蹤誤差小，但其工程適應(yīng)性有待進(jìn)一步提高。因此，提出一種適應(yīng)性更強(qiáng)的H-RPQMS控制算法是亟需解決的重要課題。論文的具體工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　首先，概述了電氣化鐵道的負(fù)荷性質(zhì)和電能質(zhì)量治理的研究現(xiàn)狀，介紹了現(xiàn)階段逆變器的多種控

3、制方法;通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，詳細(xì)闡述了H-RPQMS的補(bǔ)償原理;在端口電壓分析的基礎(chǔ)上，給出了LC耦合支路的最優(yōu)設(shè)計(jì)方法;分析總結(jié)了常見(jiàn)的檢測(cè)方法，并給出了適用于H-RPQMS的檢測(cè)方法。
　　其次，提出了一種基于H-RPQMS的基波間接電流控制方案，引入兩個(gè)系數(shù)k1、k2，用來(lái)調(diào)節(jié)控制對(duì)象的極點(diǎn)位置以便于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先在靜止坐標(biāo)系下建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，為減小控制的復(fù)雜性將其變換到同步正交dq坐標(biāo)系，通過(guò)實(shí)現(xiàn)內(nèi)外環(huán)的解耦來(lái)獲得更完善