MMC-RPC电能质量控制技术及应用研究
发布时间：2021-01-09 17:31
我国电气化铁路的飞速发展,给铁路牵引供电系统带来了诸如谐波、无功及负序电流等诸多电能质量问题,它们不但影响了铁路系统的稳定运行,还给上游的公共电网带来了巨大的负面影响。为更好地治理上述牵引供电系统中的电能质量问题,专家学者在传统的铁路功率调节器（Railway Static Power Conditioner,RPC）中运用模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter,MMC）技术构成新型铁路功率调节器（MMC-RPC）,因其耐压程度高、补偿容量大、动静态性能好且具有无需降压变压器便可与牵引网直接相连等优势在诸多电力电子的电能补偿装置中脱颖而出。本文针对采用V/v变压器的牵引供电系统相连MMC-RPC进行研究,作了以下工作与研究:本文首先对牵引供电系统中存在的电能质量问题进行了详细的分析,通过对牵引供电系统中的负序、谐波和无功等电能质量问题的分析,对以往广大学者所采用的各种治理方案进行了简单的介绍,发现均不能有效治理牵引网中的电能质量问题。通过研究发现将模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter,MMC）运用在牵引网中的...
【文章来源】：华东交通大学江西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题的背景与意义
1.2 牵引供电系统电能质量问题及其治理现状
1.2.1 谐波、负序和无功问题
1.2.2 牵引供电系统电能质量治理研究现状
1.3 RPC拓扑结构研究现状
1.3.1 铁路功率调节器的提出
1.3.2 模块化多电平换流器的研究现状
1.3.3 MMC-RPC研究现状
1.4 本文研究内容
第二章 牵引变压器补偿原理与分析
2.1 V/v牵引变压器结构与分析
2.1.1 牵引变压器补偿原理
2.2 V/v牵引变压器补偿指令分析
2.2.1 电流补偿指令检测
2.2.2 功率补偿指令检测
2.3 本章小结
第三章 MMC-RPC数学模型
3.1 单相MMC的拓扑结构
3.2 MMC-RPC常规模型
3.2.1 时域坐标下SPH-MMC的数学模型
3.2.2 α-β坐标下SPH-MMC的数学模型
3.2.3 dq旋转坐标系下SPH-MMC的数学模型
3.3 本章小结
第四章 MMC-RPC的控制方法及其研究
4.1 基于SOGI-FLL的 MMC-RPC
4.1.1 MMC-RPC基本原理
4.1.2 SOGI-FLL的测频理论及其稳定性分析
4.1.3 控制器设计
4.1.4 仿真验证
4.2 基于SOGI-FLL的 MMC-RPC环流分析与抑制
4.2.1 MMC-RPC环流机理分析
4.2.2 相角及电流检测
4.2.3 MMC-RPC环流抑制策略
4.2.4 仿真验证
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 论文后续工作展望
参考文献
个人简历在读期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑损耗优化的多电平铁路功率调节器的混合环流注入策略[J]. 岳雨霏,徐千鸣,郭鹏,马伏军. 中国电机工程学报. 2019(24)
[2]基于超级电容储能的新型铁路功率调节器协调控制策略设计[J]. 马茜,郭昕,罗培,张志文. 电工技术学报. 2019(04)
[3]铁路功率调节器的稳定性及其控制策略研究[J]. 江友华,刘雪莹,赵乐,王振邦,曹以龙. 电网技术. 2018(05)
[4]MMC-RPC的虚拟同步机建模及控制方法[J]. 宋平岗,周振邦,董辉,文发. 控制与信息技术. 2018(01)
[5]一种新型的MMC-RPC功率控制策略[J]. 宋平岗,周振邦,董辉. 电力自动化设备. 2018(01)
[6]一种基于超级电容储能系统的新型铁路功率调节器[J]. 马茜,郭昕,罗培,张志文. 电工技术学报. 2018(06)
[7]基于比例积分-准谐振控制器的直驱式永磁同步电机转矩脉动抑制方法[J]. 张海洋,许海平,方程,熊聪. 电工技术学报. 2017(19)
[8]采用虚拟惯性的MMC-RPC功率同步控制策略[J]. 宋平岗,周振邦,董辉. 电网技术. 2017(12)
[9]采用MMC-RPC治理牵引供电系统负序和谐波的PIR控制策略[J]. 宋平岗,林家通,李云丰,吴继珍,文发. 电工技术学报. 2017(12)
[10]V/v牵引供电所电能质量控制系统非对称补偿设计及综合优化控制[J]. 罗培,陈跃辉,罗隆福,周冠东,张志文. 中国电机工程学报. 2017(01)
博士论文
[1]V/v牵引供电系统电能质量综合控制技术及应用研究[D]. 罗培.湖南大学 2016
[2]模块化多电平变换器（MMC）运行与控制若干关键技术研究[D]. 廖武.湖南大学 2016
硕士论文
[1]MMC-RPC建模与控制策略的研究[D]. 周振邦.华东交通大学 2018
[2]V/v牵引供电所电能质量补偿系统容量优化及多重化设计[D]. 谭磊.湘潭大学 2017
[3]基于模块化多电平换流器的铁路功率调节器研究[D]. 林家通.华东交通大学 2016
[4]牵引负荷对地区电网电能质量的影响研究[D]. 姜咪慧.北京交通大学 2014
[5]电气化铁路牵引负荷电能质量评估[D]. 王紫钰.华北电力大学 2013
[6]牵引负荷谐波和负序电流对电网运行影响研究[D]. 刘乾勇.湖南大学 2012
本文编号：2967097
【文章来源】：华东交通大学江西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题的背景与意义
1.2 牵引供电系统电能质量问题及其治理现状
1.2.1 谐波、负序和无功问题
1.2.2 牵引供电系统电能质量治理研究现状
1.3 RPC拓扑结构研究现状
1.3.1 铁路功率调节器的提出
1.3.2 模块化多电平换流器的研究现状
1.3.3 MMC-RPC研究现状
1.4 本文研究内容
第二章 牵引变压器补偿原理与分析
2.1 V/v牵引变压器结构与分析
2.1.1 牵引变压器补偿原理
2.2 V/v牵引变压器补偿指令分析
2.2.1 电流补偿指令检测
2.2.2 功率补偿指令检测
2.3 本章小结
第三章 MMC-RPC数学模型
3.1 单相MMC的拓扑结构
3.2 MMC-RPC常规模型
3.2.1 时域坐标下SPH-MMC的数学模型
3.2.2 α-β坐标下SPH-MMC的数学模型
3.2.3 dq旋转坐标系下SPH-MMC的数学模型
3.3 本章小结
第四章 MMC-RPC的控制方法及其研究
4.1 基于SOGI-FLL的 MMC-RPC
4.1.1 MMC-RPC基本原理
4.1.2 SOGI-FLL的测频理论及其稳定性分析
4.1.3 控制器设计
4.1.4 仿真验证
4.2 基于SOGI-FLL的 MMC-RPC环流分析与抑制
4.2.1 MMC-RPC环流机理分析
4.2.2 相角及电流检测
4.2.3 MMC-RPC环流抑制策略
4.2.4 仿真验证
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 论文后续工作展望
参考文献
个人简历在读期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑损耗优化的多电平铁路功率调节器的混合环流注入策略[J]. 岳雨霏,徐千鸣,郭鹏,马伏军. 中国电机工程学报. 2019(24)
[2]基于超级电容储能的新型铁路功率调节器协调控制策略设计[J]. 马茜,郭昕,罗培,张志文. 电工技术学报. 2019(04)
[3]铁路功率调节器的稳定性及其控制策略研究[J]. 江友华,刘雪莹,赵乐,王振邦,曹以龙. 电网技术. 2018(05)
[4]MMC-RPC的虚拟同步机建模及控制方法[J]. 宋平岗,周振邦,董辉,文发. 控制与信息技术. 2018(01)
[5]一种新型的MMC-RPC功率控制策略[J]. 宋平岗,周振邦,董辉. 电力自动化设备. 2018(01)
[6]一种基于超级电容储能系统的新型铁路功率调节器[J]. 马茜,郭昕,罗培,张志文. 电工技术学报. 2018(06)
[7]基于比例积分-准谐振控制器的直驱式永磁同步电机转矩脉动抑制方法[J]. 张海洋,许海平,方程,熊聪. 电工技术学报. 2017(19)
[8]采用虚拟惯性的MMC-RPC功率同步控制策略[J]. 宋平岗,周振邦,董辉. 电网技术. 2017(12)
[9]采用MMC-RPC治理牵引供电系统负序和谐波的PIR控制策略[J]. 宋平岗,林家通,李云丰,吴继珍,文发. 电工技术学报. 2017(12)
[10]V/v牵引供电所电能质量控制系统非对称补偿设计及综合优化控制[J]. 罗培,陈跃辉,罗隆福,周冠东,张志文. 中国电机工程学报. 2017(01)
博士论文
[1]V/v牵引供电系统电能质量综合控制技术及应用研究[D]. 罗培.湖南大学 2016
[2]模块化多电平变换器（MMC）运行与控制若干关键技术研究[D]. 廖武.湖南大学 2016
硕士论文
[1]MMC-RPC建模与控制策略的研究[D]. 周振邦.华东交通大学 2018
[2]V/v牵引供电所电能质量补偿系统容量优化及多重化设计[D]. 谭磊.湘潭大学 2017
[3]基于模块化多电平换流器的铁路功率调节器研究[D]. 林家通.华东交通大学 2016
[4]牵引负荷对地区电网电能质量的影响研究[D]. 姜咪慧.北京交通大学 2014
[5]电气化铁路牵引负荷电能质量评估[D]. 王紫钰.华北电力大学 2013
[6]牵引负荷谐波和负序电流对电网运行影响研究[D]. 刘乾勇.湖南大学 2012
本文编号：2967097
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