含直流微网的牵引网新型电能质量调节器研究

发布时间：2024-07-11 03:56

　　牵引网是电气化铁路的核心供电部分。一方面,由于单相供电制式以及电力机车的非线性、间歇性、冲击性等工作特性,牵引网存在严重的电能质量问题,必须采取有效的补偿措施实现综合治理;另一方面,可再生能源发电、储能以及微网的研究取得了长足的发展,但是在电气化铁路牵引网中的应用研究鲜有报道。将电能质量调节器与直流微网结合应用于牵引网具有显著的意义。本文针对电气化铁路牵引网高压、单相、大容量的特点,提出了一种含直流微网的新型结构的电能质量调节器。直流微网变换器均采用三电平结构,由直流母线侧接入电能质量调节器。为了实现电能质量调节器的高压、大容量,提出混合级联81电平结构;为了提高电流补偿的动态性能,采用81电平变换器与PWM变换器串联的方案。详细阐述了新型电能质量调节器各组成部分的工作机理。针对直流微网,分析了三电平变换器的四种开关状态、两种工作模式以及中点电位偏移的原因。研究了三电平变换器的调制策略和中点电位偏移的抑制方法。并对分布式发电和分布式储能分别提出了相应的控制方案,最后分析了直流微网并网运行时能量管理的优化调度模型。针对混合级联81电平变换器,提出一种通过正弦波剖分计算导通角的阶梯波调制算...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.3铁路静止功率调节器结构图

源、有源补偿装置被该方法下，只有固定网产生共振问题[26]。器、基于多重化和多RPC）等[27-30]。压变压器先降低牵引源补偿系统，降压变压器难以得到精准的差。α相β相27.5kV27.5kV11

图1.4混合多电平变换器电能质量调节器

三相电压源变流器(VSC)相结合的补偿方法。TSC用以降低VSC的补偿容量SC通过滤波电感接入变压器的低压侧三相抽头，作为动态补偿端口。根据变绕组安匝平衡原理，控制VSC生成补偿电流，抑制两相负载所产生的谐波，负序和无功电流，使牵引网网侧电流波形得以改善。该方法的应用....

图2.2新型PQC工作原理图

了便于后续叙述，将混合级联81电平变换器的4个带变压器的H桥依次H2、H3和H4，PWM变换器的H桥记为H5。新型PQC主体部分等效电.3所示。其中，se表示牵引网电压，Li表示电力机车负载电流，混合级联换器等效为受控电压源U2与变压器的漏感之....

图2.4半桥结构的DC/DC变换器拓扑

直流微网系统结构及工作原理型PQC中直流微网的分布式发电和储能的方式众多。本文以光伏为对象，重点对各单元接口变换器进行探讨。C/DC变换器种类众多，根据有无变压器分为非隔离型与隔离型。同电压等级直流母线间的能量传递和电气隔离，但损耗严重。非少，结构和控制方法简单，效率较高。....

本文编号：4005215