基于多电平滞环电流控制的牵引供电系统可控宽频带阻抗测量技术

精确获取牵引供电系统的宽频带阻抗特性,是分析车-网耦合系统的宽频带振荡问题的关键途径,对保障电气化铁路的安全稳定运行具有重要意义。目前的阻抗测量技术大多难以兼顾大功率与频带可控的测量要求,因此,该文提出一种基于多电平滞环电流控制的牵引供电系统可控宽频带阻抗测量技术,测量频带为10 Hz~5 kHz,可通过一次谐波扰动注入快速获取目标频带的系统阻抗,相比于传统的滞环电流控制方法,具有更低的开关频率,并且能有效避免死区效应,改善输出电流的波形,更适用于宽频信号的跟踪控制。最后,通过仿真和硬件在环实验验证了该测量技术的有效性。

高速列车dq阻抗测量方法及其装置设计

高速铁路供电系统常因高速列车和牵引供电网的"阻抗"特性不匹配,出现一系列宽频带振荡和不稳定问题。精确评估二者的阻抗特性是解决此类问题的重要手段。目前牵引供电网阻抗的获取技术已较为成熟,而高速列车阻抗的评估方法尚有不足,且缺乏相应的装置。该文首先基于电压扰动串联注入的方式,提出一种新型的高速列车dq阻抗测量方法。该方法通过Hilbert变换和非对称Park变换获取dq坐标系下的响应电压、电流信号,进而计算高速列车的dq阻抗特性。然后相继提出一种基于模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)结构的阻抗测量装置总体设计方案,给出电压扰动单元主电路的设计及其控制方法。最后,利用MATLAB/SIMULINK仿真验证所提基于非对称Park变换的高速列车dq阻抗测量方法及其装置设计的有效性。相比传统的单相系统dq阻抗测量方法,该方法无需重新设计扰动,有效减少扰动注入的次数,简化扰动设计和测量过程,且该装置设计方案可为开发高速列车阻抗测量装置提供重要参考。