基于单相LCL脉冲整流器的高速铁路牵引网谐波谐振抑制方法.pdfVIP

第 38卷第 3期 铁 道 学 报 VoI_38 No．3 2016年 3月 JOURNALOFTHECHINA RAILWAY SOCIETY March 2O16 文章编号：1001—8360(2O16)O3—0O27一O9 基于单相 LCL脉冲整流器的高速铁路牵引网 谐波谐振抑制方法 王隽龙， 宋文胜 葛兴来， 张文明， 冯晓云 (西南交通大学 电气工程学院，四JIl成都 610031) 摘 要 ：以电气化高速铁路牵引网谐波谐振 问题为研究背景，提供谐波谐振抑制方案为研究 目标 ，从列车车载设 备角度出发，提出一种基于单相 LCL脉冲整流器的牵引网谐波谐振抑制方法。主要研究工作为：首先，分析了牵 引供 电网与交一直一交列车耦合系统谐波谐振的产生机理，提 出了在列车牵引传动系统网侧变流器前端采用 LCL 型替代 L型滤波器的谐振抑制方法 ；其次，建立了单相 LCL脉冲整流器的数学模型，分析其 电压 电流双闭环控制 算法；最后，基于Matlab／Simulink搭建了牵引网一列车牵引传动系统电气耦合的联合仿真模型，并对单相 LCL型 脉冲整流器与传统单相 L型整流器进行 了仿真对 比研究。仿真结果表 明，基于 LCL滤波器 的网侧整流器可有效 减少列车网侧 电流中的高次谐波 ，能够有效地抑制牵引网谐波谐振现象发生 ，为治理车网耦合谐波谐振提供 了新 的思路。 关键词 ：牵引供 电网；谐振抑制 ；单相脉冲整流器 ；LCL滤波器 ；仿真 中图分类号：U255 文献标志码 ：A doi：10．3969／j．issn．1001—8360．2016．03．004 A HarmonicResonanceSuppressionSchemeforHigh SpeedRailway TractionPowerNetworkBasedon Single-PhaseLCL PulseRectifiers WANG Junlong， SONGW ensheng， GE Xinglai， ZHANG Wenming， FENG Xiaoyun (SchoolofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China) Abstract：Tostudy theharmonicresonancephenomenon oftraction powernetwork having occurred in high— speedelectrifiedrailway，asingle—phasePWM rectifierwithLCLfiltermountedinthelocomotivewasproposed forharmonicresonancesuppression．Firstly，the generationmechanism ofcoupling harmonicresonancebe— tweentraction powernetwork andAC-DC—AC electriclocomotivewasanalyzed．A harmonicresonancesup— pressionschemewasproposed，whereLCLfilterwasusedtoreplaceL filterin thefront—endoftheline—side converteroflocomotivetraction drive system．Secondly，themathematicalmodelofsingle—phaseLCL—type PWM rectifierwasestablishedtoanalyzethedualclosed—loopcontrolstrategywithvoltageandcurrentloops． Finally，acomparativestu