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《V_V牽引供電系統(tǒng)中鐵路功率調(diào)節(jié)器的控制系統(tǒng)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào)TM922密級(jí)公開單位代號(hào)10256學(xué)號(hào)14105021碩士學(xué)位論文DissertationforMaster’sDegreeV/V牽引供電系統(tǒng)中鐵路功率調(diào)節(jié)器的控制系統(tǒng)研究學(xué)位申請(qǐng)人:趙樂(lè)指導(dǎo)教師:曹以龍學(xué)科專業(yè):電氣工程電工理論與新技術(shù)學(xué)位類別:工學(xué)碩士所屬院系:電子與信息工程學(xué)院2017年5月分類號(hào)TM922密級(jí)公開單位代號(hào)10256學(xué)號(hào)14105021上海電力學(xué)院碩士學(xué)位論文V/V牽引供電系統(tǒng)中鐵路功率調(diào)節(jié)器的控制系統(tǒng)研究學(xué)位申請(qǐng)人:趙樂(lè)指導(dǎo)教師:曹以龍學(xué)科專業(yè):電氣工程電工理論與新技術(shù)學(xué)位類別:工學(xué)碩士論文定稿日期:2017.5上海電力學(xué)院學(xué)位論
2、文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:日期:年月上海電力學(xué)院學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)上海電力學(xué)院可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以
3、采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□,在年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于不保密□。(請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√”)學(xué)位論文作者簽名:指導(dǎo)教師簽名:日期:年月日日期:年月日中文摘要V/V牽引供電系統(tǒng)中鐵路功率調(diào)節(jié)器的控制系統(tǒng)研究摘要鐵路機(jī)車單相供電的形式,機(jī)車負(fù)載的不平衡,以及機(jī)車負(fù)載與線路自身的諧波特性會(huì)對(duì)三相供電系統(tǒng)造成較大的負(fù)序、諧波等電能質(zhì)量問(wèn)題。鐵路功率調(diào)節(jié)器(RailwayStaticConditioner,RPC),作為一種牽引變壓器兩側(cè)集中治理電能質(zhì)量的裝置,實(shí)現(xiàn)了兩供電橋臂的電氣連接,可以運(yùn)行在四象限的工作方式下,實(shí)現(xiàn)有功、無(wú)
4、功的轉(zhuǎn)移以及諧波的治理。本論文以V/V牽引變壓器下的RPC裝置為主要的研究對(duì)象,開展了以下工作:(1)分析了RPC的工作方式,將RPC的數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)化為單相橋臂的供電結(jié)構(gòu),建立了簡(jiǎn)化后的數(shù)學(xué)模型,分析了隔離變壓器對(duì)系統(tǒng)的影響;(2)從數(shù)學(xué)上推導(dǎo)了RPC補(bǔ)償指令的提取原理。其中,單相軟件鎖相環(huán)以及低通濾波器對(duì)補(bǔ)償信號(hào)的提取起著主要的作用。使用了一種前置廣義二階低通濾波器,在數(shù)字域其頻率自適應(yīng)性實(shí)現(xiàn)較為困難,需要改進(jìn)濾波器結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上探討了兩種鎖相環(huán),離散諧振器(discreteresonator,DR)鎖相環(huán)具有離散域設(shè)計(jì)方便的特點(diǎn),降階諧振(reducedor
5、derresonantcontroller)鎖相環(huán)具有計(jì)算量小,實(shí)現(xiàn)靈活的特點(diǎn),在處理器性能不足時(shí)可以節(jié)約資源。使用了串聯(lián)的濾波器結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)的濾波器在提取直流信號(hào)時(shí)提取速度較快,且提取的直流信號(hào)較為平滑;(3)RPC的控制器設(shè)計(jì)是RPC功能實(shí)現(xiàn)的核心部分。電流滯環(huán)的控制方法實(shí)現(xiàn)和設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單,但是其開關(guān)周期的不確定性對(duì)開關(guān)管的要求較大。比例積分控制器作為一種使用較為廣泛的控制器,理論比較成熟,該種算法對(duì)交流分量的跟蹤較弱,諧波補(bǔ)償能力不足,要實(shí)現(xiàn)諧波補(bǔ)償需要大量的坐標(biāo)變換,對(duì)數(shù)字控制器要求較高。重復(fù)控制器對(duì)周期性諧波的治理能力較強(qiáng),但是其動(dòng)態(tài)性能較弱,一般使用
6、復(fù)合型重復(fù)控制器來(lái)協(xié)調(diào)控制器速度與精度的矛盾。使用了一種動(dòng)態(tài)延時(shí)重復(fù)控制器結(jié)構(gòu),但是其設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,對(duì)參數(shù)較為敏感,將閉環(huán)設(shè)計(jì)的思想引入重復(fù)控制設(shè)計(jì)中,使得改進(jìn)以后的控制器易于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),重復(fù)控制器雖然全局諧波抑制能力很強(qiáng),但是有時(shí)候并不需要全局的諧波補(bǔ)償能力。為了提高控制器的調(diào)節(jié)速度,使用了一種改進(jìn)的無(wú)差拍控制器。為了治理各次的諧波,使用了改進(jìn)的并聯(lián)準(zhǔn)諧振控制器,實(shí)驗(yàn)表明該算法的有效性。(4)為了驗(yàn)證RPC的功能,搭建了20kW樣機(jī)系統(tǒng)。重點(diǎn)使用了并聯(lián)準(zhǔn)諧振的控制器結(jié)構(gòu)對(duì)該平臺(tái)進(jìn)行了驗(yàn)證。關(guān)鍵詞:鐵路功率調(diào)節(jié)器,電能質(zhì)量,鎖相環(huán),諧波,負(fù)序IABSTRACTR
7、ESEARCHONCONTROLSYSTEMOFRAILWAYPOWERREGULATORINV/VTRACTIONPOWERSUPPLYSYSTEMABSTRACTRailwaylocomotivesingle-phasepowersupply,loadimbalance,andtheloadandthecircuititselfcausedbytheharmoniccharacteristicsofthethree-phasepowersupplysystemwillcausealargernegativesequence,harmonicsandother
8、powerquality