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。