高频隔离型两相-单相贯通牵引供电装置及其控制策略

作     者：陈子怡 涂春鸣 王鑫 郭祺 肖凡 李俊豪 

作者机构：国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家重点研发计划资助(2021YFB2601504) 

主　　题：贯通牵引供电装置 高频隔离 高功率密度 二次纹波抵消 功率均分 负序抑制 

摘      要：基于电力电子技术的贯通牵引供电系统为同时解决负序电能质量与电分相问题提供了契机。然而，现行贯通改造方案依然存在功率密度低、改造成本高等问题。为此，本文提出了一种高频隔离型两相-单相贯通牵引供电装置及其控制策略。所提装置在充分利用既有两相牵引变压器的基础上，采用三端口高频隔离型直流变换器（triple-port high frequency isolated DC converter， THFC）连接输入输出侧，减小装置体积的同时提升系统功率密度，有效降低贯通系统改造成本。此外，针对贯通牵引供电装置内存在的电能质量问题，提出一种二次纹波消除与功率均分控制策略。在有效抑制直流侧二次纹波与负序电能质量问题的同时，进一步减小了装置直流侧电容容值的选型，最高可达94.95%。最后，通过仿真与实验验证本文所提装置及其控制策略的可行性与可靠性。