【摘 要】
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辅助逆变器作为轨道列车供电系统的重要组成部分,对列车的正常运行有着重要的作用。为提高辅助供电系统的可靠性和冗余度,本文对轨道列车辅助逆变器的并网供电技术展开研究。首先对逆变器单机控制技术进行研究,以满足辅助逆变器单机系统的稳定运行与输出波形质量,确保辅助逆变器并网供电系统可靠运行的良好基础。对逆变器电路拓扑进行了设计,分析了三相变压器和滤波电路电量关系,并推导了主回路的状态空间方程。在分析空间矢量
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辅助逆变器作为轨道列车供电系统的重要组成部分,对列车的正常运行有着重要的作用。为提高辅助供电系统的可靠性和冗余度,本文对轨道列车辅助逆变器的并网供电技术展开研究。首先对逆变器单机控制技术进行研究,以满足辅助逆变器单机系统的稳定运行与输出波形质量,确保辅助逆变器并网供电系统可靠运行的良好基础。对逆变器电路拓扑进行了设计,分析了三相变压器和滤波电路电量关系,并推导了主回路的状态空间方程。在分析空间矢量调制技术的基础上,提出了基于坐标变换的电压闭环控制策略,加入电流前馈,提高了逆变器对动态过程的输出调节能力。基于DSP+FPGA工程应用背景,将系统的控制和保护进行数字化实现。针对传统并网供电采用三相锁相环的缺点,基于二阶广义积分(second-order generalized integrator,SOGI),实现新型单相锁相环技术;对逆变器输出功率特性、传统下垂控制理论进行分析;针对比例下垂的动态响应慢的缺陷,加入了微分下垂分量提高其动态响应性;为了提高轨道列车复杂负载条件下的功率计算准确性,提出在dq坐标系下的瞬时功率计算方法,通过对整车功率流建模,设计了并网系统功率控制环,提高功率均分效果;针对无互联线辅助并网系统的载波次环流问题,分析了辅助变流器并网系统载波次环流原因,提出载波周期均分同步法实现逆变器载波自同步。搭建MATLAB/Simulink仿真模型进行相关仿真验证,并在辅助供电系统实验平台进行相关实验验证。仿真与实验结果证明本文提出的单机与并网控制方法的可行性。图55幅,表6个,参考文献61篇。
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