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，振蕩嚴重時甚至導致機車牽引封鎖無法正常運行，嚴重影響了鐵路的正常運輸秩序。本文以電氣化鐵路低頻振蕩現(xiàn)象為研究對象，重點分析了牽引傳動系統(tǒng)網(wǎng)側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型動車組車為例，合理簡化逆變器和牽引電機模型，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理，找到影響車網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的關鍵因素，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)和同時在線的機車數(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，研究并設計了整流器多變量極點配置控制策略。通過分析在多變量極點配置控制下的車網(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。
　　為了驗證本文理論研究的正確性，搭建了車網(wǎng)模型的時域仿真;結合低頻振蕩判據(jù)，以車網(wǎng)低頻振蕩現(xiàn)場試驗波形為參照，成功再現(xiàn)了車網(wǎng)低頻振蕩現(xiàn)象;在此基礎上，驗證了優(yōu)化PI參數(shù)低頻振蕩抑制方法的可行性，同時驗證了低頻振蕩判據(jù)的正確性;