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基于多重化电流跟踪控制的电力机车辅助变流器抑制车网谐振的方法

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电工技术学报 2018年第A1期33卷 139-148页

作者：慕玫君林飞杨中平刘诗慧张润泽北京交通大学电气工程学院北京100044

电力机车运行过程中会向牵引网注入谐波,并可能与车网耦合引发谐振事故,为此该文提出一种基于多重化电流跟踪控制的电力机车辅助变流器抑制车网谐振的方法。该方法在辅助电源的四象限变流器控制中引入有源滤波功能,在完成正常整流功能... 详细信息

电力机车运行过程中会向牵引网注入谐波,并可能与车网耦合引发谐振事故,为此该文提出一种基于多重化电流跟踪控制的电力机车辅助变流器抑制车网谐振的方法。该方法在辅助电源的四象限变流器控制中引入有源滤波功能,在完成正常整流功能的同时,通过检测变压器一次电流,提取谐波电流指令,并采用多重比例谐振(M-PR)控制器跟踪多重化的电流指令产生补偿电流,以抑制网侧电压谐振。该文还分析M-PR控制器的参数设计,并定量分析补偿精度的影响因素。Matlab/Simulink仿真及RT-LAB半实物平台的实验验证了该方法的有效性。

关键词：电力机车车网谐振辅助变流器比例谐振有源滤波

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车网谐振机理分析及仿真研究

大功率变流技术 2014年第6期 55-62页

作者：张杰何多昌张志学南车电气技术与材料工程研究院湖南株洲412001

对我国电气化铁路谐波新特征进行了归纳,对车网高频谐振、车网谐波传递、直流机车RC支路烧毁机理进行了理论分析和仿真研究,总结出一些基本结论和规律,最后对实际的车网高频谐振和直流机车RC支路烧毁事故进行了复现和分析,为全面掌握车... 详细信息

对我国电气化铁路谐波新特征进行了归纳,对车网高频谐振、车网谐波传递、直流机车RC支路烧毁机理进行了理论分析和仿真研究,总结出一些基本结论和规律,最后对实际的车网高频谐振和直流机车RC支路烧毁事故进行了复现和分析,为全面掌握车网谐振机理以及制定相应的抑制措施提供了参考和理论依据。

关键词：电气化铁路车网谐振谐波传递

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高速铁路动车组车网谐振频率影响研究

电气化铁道 2022年第5期33卷 6-10页

作者：丁家名金钧张璐大连交通大学电气信息工程学院

在高速铁路牵引供电系统中,牵引网与电力机车之间的谐振事故时有发生,频繁的谐振事故对高速铁路的运行产生一定威胁,是高速铁路发展急需解决的问题。本文对电气化铁路车网系统谐波的产生机理、特征规律以及车网谐振机理进行理论分析,利... 详细信息

在高速铁路牵引供电系统中,牵引网与电力机车之间的谐振事故时有发生,频繁的谐振事故对高速铁路的运行产生一定威胁,是高速铁路发展急需解决的问题。本文对电气化铁路车网系统谐波的产生机理、特征规律以及车网谐振机理进行理论分析,利用Matlab/Simulink仿真工具对在全并联AT供电模式下的CRH380B动车组进行仿真模型搭建,分析并验证了牵引网谐波的特征规律、牵引网谐振频率与牵引网谐波放大倍数的影响因素。

关键词：电气化铁路谐波产生机理车网谐振

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多谐波源车网耦合系统的谐振分析

多谐波源车网耦合系统的谐振分析

作者：李渤弘北京交通大学

学位级别：硕士

如今高速铁路的快速发展,很大程度地方便了人们的生活。但与此同时,高速列车运行时可能产生的车网谐振问题对高速铁路的安全运行带来了一定威胁。车网耦合系统发生耦合振荡的原因不同,对于车网耦合系统的研究方法也不同。对于中低频的... 详细信息

如今高速铁路的快速发展,很大程度地方便了人们的生活。但与此同时,高速列车运行时可能产生的车网谐振问题对高速铁路的安全运行带来了一定威胁。车网耦合系统发生耦合振荡的原因不同,对于车网耦合系统的研究方法也不同。对于中低频的车网谐振现象,一般不考虑牵引网的分布参数,往往将研究的重点放在四象限变流器及其控制系统的稳定性分析上;而对于高频谐振,则针对四象限变流器整数倍开关频率附近的谐波,考虑牵引网的多导体分布参数,分析二者的耦合关系。本文主要是针对多列车同时运行的工况,建立了计算模型,考虑了多列车各谐波源之间的相互作用并进一步研究了车网高频谐振现象及其影响因素。首先,本文分别建立了列车和牵引供电系统的数学模型。与传统的谐波源简化模型不同,为了考虑多谐波源之间的相互影响,本文采用了列车的谐波导纳矩阵模型。由于多列车之间的相互作用主要通过多导体网络进行传导并以背景谐波电压的形式作用于其他列车,因此本文结合四象限变流器的控制策略,在谐波导纳矩阵模型的基础上,研究了网压背景谐波对四象限变流器自身的影响,总结了影响规律,并对谐波导纳矩阵模型进行了修正。此外,利用实验室的四象限变流器实验平台及可编程交流源对这些规律进行了理论和实验的对比验证。其次,设计了车网耦合系统的基波和谐波潮流计算流程,并基于MATLAB编写了m语言程序。根据某实际系统参数,仿真计算了在同一供电区间内两列车同时运行时的谐波电压分布情况。最后,本文还探讨了车网耦合系统高频谐振的影响因素,采用正交测试法进行了多组试验,分析了各影响因素的权重。

关键词：高速列车四象限变流器牵引供电车网谐振正交测试

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车网谐波耦合特性及车载抑制策略研究

机车电传动 2020年第2期 53-57页

作者：罗文广付刚中车株洲电力机车研究所有限公司湖南株洲412001

为经济有效地解决车网谐波耦合导致的车网匹配的矛盾,首先分析了交流列车网侧电流谐波特性及其与牵引网电压谐波关系,得出了一些具有指导作用的基本结论和规律,然后在此基础上,提出了基于PR控制和状态观测的车载谐波抑制策略,并通过线... 详细信息

为经济有效地解决车网谐波耦合导致的车网匹配的矛盾,首先分析了交流列车网侧电流谐波特性及其与牵引网电压谐波关系,得出了一些具有指导作用的基本结论和规律,然后在此基础上,提出了基于PR控制和状态观测的车载谐波抑制策略,并通过线路运行试验验证了该策略能有效抑制车网谐振,实现了列车网侧电流总谐波畸变率为0.5%、等效干扰电流为1 A的优异性能,保障了车网系统安全可靠地运行。

关键词：谐波耦合抑制策略网侧性能车网谐振动车组

HXD21000型交流传动货运机车车网谐振研究

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铁道机车与动车 2023年第5期 19-21,45,I0001页

作者：孙玉军中车大同电力机车有限公司山西大同037038

基于我国电气化铁路近年来的快速发展,供电系统和机车之间的车网谐振问题越发突出。哈大线山海关站、哈尔滨站,大秦线,西安恒口变电站都发生过车网谐振造成的避雷器炸裂、中断区间供电等故障。针对铁路牵引供电系统以及电力机车四象限... 详细信息

基于我国电气化铁路近年来的快速发展,供电系统和机车之间的车网谐振问题越发突出。哈大线山海关站、哈尔滨站,大秦线,西安恒口变电站都发生过车网谐振造成的避雷器炸裂、中断区间供电等故障。针对铁路牵引供电系统以及电力机车四象限控制进行研究,实测了西安恒口变电站HXD21000型交流传动货运机车各种工况下车网谐振频率和幅值,经过对测试数据和HXD21000型交流传动货运机车四象限控制分析,提出了系统解决车网谐振问题的方法。

关键词： HXD21000型机车车网谐振基波含量谐波含量谐振频率多重化移相控制技术

HX_D21000系机车车网谐振引起车顶电器烧损的改善方案

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铁道机车与动车 2017年第7期 40-41,46页

作者：原志强胡志鹏中车大同电力机车有限公司山西大同037038

针对配属各机务段HX_D21000系机车发生的多起车顶放电间隙、避雷器烧损故障,结合前期故障数据分析结果,开展了故障多发地段的网压谐振测试工作。针对不同区段的实际情况,采取相应措施,避免发生车网谐振。同时为避免相应故障的扩大化,提... 详细信息

针对配属各机务段HX_D21000系机车发生的多起车顶放电间隙、避雷器烧损故障,结合前期故障数据分析结果,开展了故障多发地段的网压谐振测试工作。针对不同区段的实际情况,采取相应措施,避免发生车网谐振。同时为避免相应故障的扩大化,提供改善方案。

关键词：车网谐振电气烧损改善方案

通过辅助变流器降低电力机车注入牵引网电流谐波的方法

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铁道学报 2020年第12期42卷 72-81页

作者：慕玫君刘诗慧林飞张润泽杨中平北京交通大学电气工程学院北京100044

电力机车牵引变流器会产生谐波,降低电能质量并可能引发车网谐振事故,为此提出一种通过辅助变流器降低电力机车注入牵引网谐波电流的方法。该方案针对辅助电源从辅助绕组取电的电力机车,在辅助电源的四象限变流器控制中引入有源滤波器功... 详细信息

电力机车牵引变流器会产生谐波,降低电能质量并可能引发车网谐振事故,为此提出一种通过辅助变流器降低电力机车注入牵引网谐波电流的方法。该方案针对辅助电源从辅助绕组取电的电力机车,在辅助电源的四象限变流器控制中引入有源滤波器功能,在完成正常整流功能的同时,通过检测变压器原边电流,提取谐波电流指令,并采用电流跟踪环节产生补偿电流,以抑制网侧电流谐波。给出主电路电感的取值方法,并定量分析补偿精度的影响因素。Matlab/Simulink仿真及RT-LAB半实物平台的实验验证了该方法的有效性。

关键词：电力机车车网谐振谐波抑制辅助变流器有源滤波

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车载网侧变流器电流谐波优化控制策略

同济大学学报（自然科学版） 2015年第5期43卷 788-793页

作者：郭其一冯江华张志学罗文广同济大学电子与信息工程学院上海201804 南车株洲电力机车研究所有限公司湖南株洲412001

交流传动电力机车和电动车组网侧变流器产生的电流谐波频谱分布范围较宽,容易激起牵引网谐振.在分析了理想条件下网侧电流谐波特性的基础上,针对网侧变流器目前通常采用的多重化瞬态电流控制策略,通过对比指出了其在谐波性能方面的问题... 详细信息

交流传动电力机车和电动车组网侧变流器产生的电流谐波频谱分布范围较宽,容易激起牵引网谐振.在分析了理想条件下网侧电流谐波特性的基础上,针对网侧变流器目前通常采用的多重化瞬态电流控制策略,通过对比指出了其在谐波性能方面的问题.为解决这些问题,提出了基于平均电流反馈和基于原边电流反馈两种优化的瞬态电流控制策略.通过仿真分析和线路运行试验验证了优化控制策略的有效性,可将原边电流总谐波畸变率降低至1%左右,显著提升了网侧谐波性能,并有效地抑制了车网谐振.

关键词：网侧变流器电流谐波控制策略车网谐振