高性能交直交牵引变电所主电路结构及控制策略研究

交直交牵引变电所可以实现电气化铁路的电能质量综合治理,并具备贯通供电的能力。然而,传统交直交牵引变电所方案在既有牵引变电所基础上的改造难度大,适应性差,且故障工况下容错性能差。针对该问题,提出了一种适应性强且容错性好的交直交牵引变电所方案。该方案保留了传统牵引变电所的主电路形式,并在三相-两相牵引变压器的副边绕组分别接入一套整流器,将直流环节并联,形成公共直流母线。逆变器直流输入端接入公共直流母线,输出端接入牵引网,解决了电能质量和电分相问题。相比于现有的交直交牵引变电所方案,所提方案的改造难度小、适应性强、可靠性高。在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型并进行了仿真分析,验证了该方案的可行性和正确性。

基于虚拟阻抗的交直交牵引变电所谐波补偿策略研究

运用虚拟阻抗技术进行谐波补偿,可降低供电电压的谐波畸变率,从而改善电压质量。分析了电力机车谐波电流对交直交牵引变电所供电电压的影响和引入虚拟阻抗技术进行谐波补偿的原理。使用带通滤波器从牵引变电所输出电流中分解出各次谐波分量,并在谐波域引入虚拟阻抗,抵消牵引变电所输出端等效阻抗,降低供电电压的谐波畸变率。该方案无需增加额外补偿设备,只需改进控制策略即可改善供电电压质量。设计了控制策略,并基于MATLAB/Simulink软件进行了仿真验证,结果表明,所提方案明显降低了交直交牵引变电所供电电压的谐波畸变率,具有谐波补偿效果。

基于MMC的新型牵引供电系统研究(二)

在研究(一)的基础上,进一步提出一种具有直流故障闭锁能力的交直交变电所混合MMC结构方案。其中,整流侧采用全桥子模块结构,逆变侧采用半桥子模块结构。该结构方案除具有直流故障自清除能力之外,还能降低开关器件的数量。提出一种鲁棒下垂控制功率外环和电压内环的牵引变电所并网控制策略。其中,电压内环采用准谐振PR控制器可实现对交流量的无静差跟踪。基于PSCAD/EMTDC仿真验证了所提变电所结构方案和并网控制策略的正确性和有效性。