双流制PETT系统网侧谐波及直流侧二次纹波抑制策略研究
发布时间：2021-03-31 10:46
随着一带一路政策的提出,我国轨道交通事业也将与欧洲等国联系更加紧密,建立起欧亚铁路网的互联互通。不同地区存在牵引供电制式差异,因此研发一种能在多种供电制式下运行的电力机车很有必要。高铁不断的提速也使牵引传动系统向着轻量化发展,传统牵引传动系统的电力变压器由于功率密度较低,导致系统体积大,制造成本高,限制了高铁的进一步提速。鉴于此,本文对传统的双流制牵引传动系统进行改进,引入了电力电子牵引变压器（PETT）取代原有的牵引传动系统,并对系统中由于固有特性产生的二次纹波电压问题进行分析,设计了一种适用于PETT系统网侧谐波电流以及高低压直流侧二次纹波电压的综合控制方法。本文首先对传统双流制牵引传动系统的拓扑进行详细介绍,引入了新型级联PETT拓扑,并对其研究现状进行详细介绍。分别对级联型PETT输入级和输出级进行系统建模。为了稳定高效的进行电能传输,分别对PETT各级控制策略进行相应设计。接着针对PETT输入级由于固有特性使高压直流侧产生二次纹波电压进而影响牵引系统供电质量的问题,本文通过在输入级电压外环中引入信号延时滤波器（SDC）,抑制了高压直流侧电压脉动流入控制系统,使牵引网侧电流的谐...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 多流制牵引传动系统拓扑介绍
1.3 PETT的国内外研究现状
1.4 级联型PETT直流电压波动抑制研究现状
1.5 论文的主要内容
第2章 PETT系统建模分析
2.1 PETT输入级数学建模
2.1.1 PETT 输入级系统建模
2.1.2 PETT输出级系统建模
2.2 PETT传统控制策略
2.2.1 PETT输入级控制策略
2.2.2 PETT隔离级控制策略
2.2.3 PETT输出级控制策略
2.3 本章小结
第3章 PETT网侧谐波电流抑制策略
3.1 PETT输入级二次纹波电压
3.1.1 PETT输入级二次纹波电压产生机理
3.1.2 二次纹波电压对PETT输入级影响
3.2 内模原理
3.3 PETT输入级内模控制策略的设计
3.3.1 输入级电流内环内模控制策略
3.3.2 电压外环设计
3.3.3 信号延时滤波器（SDC）
3.4 仿真分析
3.3.1 采用SDC控制策略时仿真分析
3.3.2 采用SDC和内模电流内环控制策略仿真分析
3.5 本章小结
第4章 PETT双主动桥（DAB）二次纹波抑制策略
4.1 隔离级双主动桥（DAB）建模分析
4.2 隔离级DAB稳态状态方程
4.3 隔离级DAB小信号模型
4.4 DAB二次纹波电压抑制控制策略
4.4.1 比例积分谐振控制（PIR）
4.4.2 二次纹波前馈补偿（SCFF）
4.5 仿真与实验分析
4.5.1 仿真分析
4.5.2 实验分析
4.6 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读硕士学位期间主要学术成果目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国高铁载着“中国梦”一起腾飞[J]. 申爱萍. 人民交通. 2017(09)
[2]一种大功率电力电子牵引变压器拓扑及其控制策略[J]. 赵鲁,葛琼璇,李耀华. 大功率变流技术. 2017(04)
[3]中高压电力电子变压器拓扑与控制应用综述[J]. 王优,郑泽东,李永东. 电工电能新技术. 2017(05)
[4]双流制列车通过中性段的供电切换方案研究[J]. 王志荣. 城市轨道交通研究. 2016(06)
[5]一种新型的模块化多电平型固态变压器及其内模控制策略[J]. 韩继业,李勇,曹一家,罗隆福,段义隆. 中国科学:技术科学. 2016(05)
[6]级联H桥储能变换器直流纹波电流的无源与有源抑制策略[J]. 丁明,陈中,张国荣,吴杰,朱灿. 电力自动化设备. 2016(04)
[7]20E型双流制电力机车电气牵引及控制系统[J]. 李鹏,高首聪,梁兴元. 铁道机车车辆. 2016(01)
[8]直流制式下机车变压器用作电抗器的电磁特性分析及设计优化[J]. 李晓松,吴素平,周正龙. 湖南大学学报(自然科学版). 2015(08)
[9]基于降阶电感矩阵法的多流制牵引主变压器直流滤波电感的计算[J]. 许加柱,祁琦,李知宇,黄登威,李高龙. 中国电机工程学报. 2015(15)
[10]电力电子变压器研究现状及工程应用[J]. 陈亚爱,陈鹏,周京华. 电气应用. 2014(23)
博士论文
[1]电子电力变压器的控制与应用[D]. 王利兵.华中科技大学 2014
硕士论文
[1]多流制电力机车牵引变压器退磁新方法研究[D]. 刘健.湖南大学 2018
[2]AC-DC-DC变换器中间直流二次纹波电压抑制控制策略研究[D]. 殷晓东.西南交通大学 2017
[3]级联型电力电子变压器均压均流控制策略研究[D]. 刘俊雅.哈尔滨工业大学 2016
[4]双流制电力机车供电制式切换过程暂态特性及治理方法[D]. 许勇奇.湖南大学 2016
[5]市域轨道交通牵引供电制式选择的若干问题研究[D]. 李乾.西南交通大学 2015
[6]双流制电力机车供电模式切换过程暂态特性研究[D]. 徐恺.湖南大学 2014
[7]电子电力变压器的控制策略研究[D]. 凌晨.北京交通大学 2011
[8]电压型PWM整流器（VSR）不平衡控制策略研究[D]. 季建强.合肥工业大学 2004
[9]电子电力变压器研究[D]. 黄贻煜.华中科技大学 2004
本文编号：3111303
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 多流制牵引传动系统拓扑介绍
1.3 PETT的国内外研究现状
1.4 级联型PETT直流电压波动抑制研究现状
1.5 论文的主要内容
第2章 PETT系统建模分析
2.1 PETT输入级数学建模
2.1.1 PETT 输入级系统建模
2.1.2 PETT输出级系统建模
2.2 PETT传统控制策略
2.2.1 PETT输入级控制策略
2.2.2 PETT隔离级控制策略
2.2.3 PETT输出级控制策略
2.3 本章小结
第3章 PETT网侧谐波电流抑制策略
3.1 PETT输入级二次纹波电压
3.1.1 PETT输入级二次纹波电压产生机理
3.1.2 二次纹波电压对PETT输入级影响
3.2 内模原理
3.3 PETT输入级内模控制策略的设计
3.3.1 输入级电流内环内模控制策略
3.3.2 电压外环设计
3.3.3 信号延时滤波器（SDC）
3.4 仿真分析
3.3.1 采用SDC控制策略时仿真分析
3.3.2 采用SDC和内模电流内环控制策略仿真分析
3.5 本章小结
第4章 PETT双主动桥（DAB）二次纹波抑制策略
4.1 隔离级双主动桥（DAB）建模分析
4.2 隔离级DAB稳态状态方程
4.3 隔离级DAB小信号模型
4.4 DAB二次纹波电压抑制控制策略
4.4.1 比例积分谐振控制（PIR）
4.4.2 二次纹波前馈补偿（SCFF）
4.5 仿真与实验分析
4.5.1 仿真分析
4.5.2 实验分析
4.6 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读硕士学位期间主要学术成果目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国高铁载着“中国梦”一起腾飞[J]. 申爱萍. 人民交通. 2017(09)
[2]一种大功率电力电子牵引变压器拓扑及其控制策略[J]. 赵鲁,葛琼璇,李耀华. 大功率变流技术. 2017(04)
[3]中高压电力电子变压器拓扑与控制应用综述[J]. 王优,郑泽东,李永东. 电工电能新技术. 2017(05)
[4]双流制列车通过中性段的供电切换方案研究[J]. 王志荣. 城市轨道交通研究. 2016(06)
[5]一种新型的模块化多电平型固态变压器及其内模控制策略[J]. 韩继业,李勇,曹一家,罗隆福,段义隆. 中国科学:技术科学. 2016(05)
[6]级联H桥储能变换器直流纹波电流的无源与有源抑制策略[J]. 丁明,陈中,张国荣,吴杰,朱灿. 电力自动化设备. 2016(04)
[7]20E型双流制电力机车电气牵引及控制系统[J]. 李鹏,高首聪,梁兴元. 铁道机车车辆. 2016(01)
[8]直流制式下机车变压器用作电抗器的电磁特性分析及设计优化[J]. 李晓松,吴素平,周正龙. 湖南大学学报(自然科学版). 2015(08)
[9]基于降阶电感矩阵法的多流制牵引主变压器直流滤波电感的计算[J]. 许加柱,祁琦,李知宇,黄登威,李高龙. 中国电机工程学报. 2015(15)
[10]电力电子变压器研究现状及工程应用[J]. 陈亚爱,陈鹏,周京华. 电气应用. 2014(23)
博士论文
[1]电子电力变压器的控制与应用[D]. 王利兵.华中科技大学 2014
硕士论文
[1]多流制电力机车牵引变压器退磁新方法研究[D]. 刘健.湖南大学 2018
[2]AC-DC-DC变换器中间直流二次纹波电压抑制控制策略研究[D]. 殷晓东.西南交通大学 2017
[3]级联型电力电子变压器均压均流控制策略研究[D]. 刘俊雅.哈尔滨工业大学 2016
[4]双流制电力机车供电制式切换过程暂态特性及治理方法[D]. 许勇奇.湖南大学 2016
[5]市域轨道交通牵引供电制式选择的若干问题研究[D]. 李乾.西南交通大学 2015
[6]双流制电力机车供电模式切换过程暂态特性研究[D]. 徐恺.湖南大学 2014
[7]电子电力变压器的控制策略研究[D]. 凌晨.北京交通大学 2011
[8]电压型PWM整流器（VSR）不平衡控制策略研究[D]. 季建强.合肥工业大学 2004
[9]电子电力变压器研究[D]. 黄贻煜.华中科技大学 2004
本文编号：3111303
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3111303.html
