電氣化鐵路車網(wǎng)低頻振蕩抑制方法.pdf

1、近年來，國內(nèi)相繼出現(xiàn)了多起電氣化鐵路低頻振蕩事故，振蕩嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致機(jī)車牽引封鎖無法正常運(yùn)行，嚴(yán)重影響了鐵路的正常運(yùn)輸秩序。本文以電氣化鐵路低頻振蕩現(xiàn)象為研究對象，重點(diǎn)分析了牽引傳動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)整流器控制策略對低頻振蕩的影響和兩種低頻振蕩抑制方法，時(shí)域仿真再現(xiàn)了車網(wǎng)低頻振蕩現(xiàn)象。為工程師解決車網(wǎng)低頻振蕩現(xiàn)象提供理論和模型支撐，具有重要的工程意義。
　　首先，本文針對我國電氣化鐵路車網(wǎng)低頻振蕩現(xiàn)象，將牽引供電系統(tǒng)（包括牽引網(wǎng)和牽引變壓器

2、）建模，并以CRH3型動(dòng)車組車為例，合理簡化逆變器和牽引電機(jī)模型，搭建了低頻振蕩車網(wǎng)互聯(lián)模型。
　　其次，為了研究電氣化鐵路低頻振蕩的機(jī)理，找到影響車網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，從單相脈沖整流器工作原理和瞬態(tài)電流控制策略入手，建立了車網(wǎng)系統(tǒng)小信號“輸入-輸出”數(shù)學(xué)模型，利用阻尼系數(shù)的概念分析了整流器控制策略PI參數(shù)和同時(shí)在線的機(jī)車數(shù)量對低頻振蕩的影響，為優(yōu)化PI參數(shù)的低頻振蕩抑制方法提供了重要的參考依據(jù)。
　　為了進(jìn)一步抑制低頻

3、振蕩現(xiàn)象的發(fā)生，借鑒現(xiàn)代控制理論，研究并設(shè)計(jì)了整流器多變量極點(diǎn)配置控制策略。通過分析在多變量極點(diǎn)配置控制下的車網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，從理論上證明了這種控制策略相比于傳統(tǒng)瞬態(tài)電流控制，擁有更優(yōu)秀的低頻振蕩抑制能力。
　　為了驗(yàn)證本文理論研究的正確性，搭建了車網(wǎng)模型的時(shí)域仿真;結(jié)合低頻振蕩判據(jù)，以車網(wǎng)低頻振蕩現(xiàn)場試驗(yàn)波形為參照，成功再現(xiàn)了車網(wǎng)低頻振蕩現(xiàn)象;在此基礎(chǔ)上，驗(yàn)證了優(yōu)化PI參數(shù)低頻振蕩抑制方法的可行性，同時(shí)驗(yàn)證了低頻振蕩判據(jù)的正確性;