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基于三相变四相变压器的新型同相牵引供电系统 被引量:30
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作者 张秀峰 连级三 高仕斌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第15期19-23,共5页
电气化铁道牵引供电系统三相严重不平衡,存在大量的谐波和无功;各供电区段需要用分相绝缘器分断,制约了高速、重载铁路的发展。该文提出的基于三相变四相变压器的新型同相牵引供电系统,不但可以解决以上问题,而且具有省自耦变压器,平衡... 电气化铁道牵引供电系统三相严重不平衡,存在大量的谐波和无功;各供电区段需要用分相绝缘器分断,制约了高速、重载铁路的发展。该文提出的基于三相变四相变压器的新型同相牵引供电系统,不但可以解决以上问题,而且具有省自耦变压器,平衡变换装置结构简单、易控制、平衡效果好,变流器各桥臂负荷均衡,通信防护效果好,综合经济技术性能优越,工作可靠等优点;文中讨论了平衡变换原理,给出了补偿电流检测与有源滤波器控制方法。分析和仿真证明提出的平衡方式、检测与控制方法是正确的,同相供电系统方案是可行的。 展开更多
关键词 三相变四相变压器 自耦变压器供电方式 同相供电 有源滤波器 平衡变换 牵引供电系统
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基于有源滤波器和V/x结线的同相牵引供电系统 被引量:21
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作者 吕晓琴 张秀峰 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2006年第6期73-78,共6页
电气化铁道牵引供电系统各供电区段需要用分相绝缘器分断,制约了高速、重载铁路的发展。将有源滤波器与V/x结线变压器和自耦变压器供电方式有机结合,构造出新型同相供电系统。通过以检测并得到的同相综合补偿电流为参考,控制有源滤波器... 电气化铁道牵引供电系统各供电区段需要用分相绝缘器分断,制约了高速、重载铁路的发展。将有源滤波器与V/x结线变压器和自耦变压器供电方式有机结合,构造出新型同相供电系统。通过以检测并得到的同相综合补偿电流为参考,控制有源滤波器消除三相不平衡,并滤除谐波和无功。该系统各供电区段电压相同,可以取消分相绝缘器;变压器成本低,省出口自耦变压器;继承了自耦变压器供电方式通信防护效果好,综合经济技术性能优越的特点。仿真证实平衡方式和检测方法是正确的,同相供电系统方案是可行的。 展开更多
关键词 同相供电 牵引供电系统 自耦变压器供电方式 有源滤波器 平衡变换
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同相供电系统的改进型电流检测方法 被引量:8
3
作者 段胜朋 李群湛 +1 位作者 杜雪松 申宁 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期65-69,共5页
基于YNvd平衡变压器和综合潮流控制器(integrated power flow controller,IPFC)相结合构成的同相供电系统,在机车运行状态改变时进行了仿真分析。当同相供电系统采用传统型电流检测方法,在机车由牵引状态转变为电气制动状态时,由于传统... 基于YNvd平衡变压器和综合潮流控制器(integrated power flow controller,IPFC)相结合构成的同相供电系统,在机车运行状态改变时进行了仿真分析。当同相供电系统采用传统型电流检测方法,在机车由牵引状态转变为电气制动状态时,由于传统型电流检测方法的缺陷性,IPFC直流侧电容电压会急剧上升。而基于Fryze功率定义的改进型电流检测方法则可以避免该问题,另外改进型电流检测方法可应用于部分补偿模式。仿真结果证明了改进型电流检测方法的可行性。 展开更多
关键词 同相供电系统 综合潮流控制器 直流侧电容电压 传统型电流检测 改进型电流检测
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基于LCC的外部电源薄弱地区同相贯通牵引供电方案优化 被引量:8
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作者 陈民武 周应东 +3 位作者 韩旭东 杨颢 周志录 孙亮 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期103-111,共9页
基于同相贯通牵引供电系统原理,以系统的全寿命周期成本(Life Cycle Cost,LCC)最小为优化目标,分别以牵引变电所设置数目和位置为优化变量,将牵引供电方案主要设计原则设置为约束条件,建立基于LCC的同相贯通牵引供电系统规划模型;采用... 基于同相贯通牵引供电系统原理,以系统的全寿命周期成本(Life Cycle Cost,LCC)最小为优化目标,分别以牵引变电所设置数目和位置为优化变量,将牵引供电方案主要设计原则设置为约束条件,建立基于LCC的同相贯通牵引供电系统规划模型;采用粒子群算法对模型进行求解时,为提高算法的全局收敛性,提出非线性进化策略用以改进学习因子并采用高斯函数递减策略动态调整惯性权重系数,采用种群适应度方差值体现种群中个体的汇聚程度。以青藏铁路格拉段为算例,采用自主开发的牵引供电负荷过程仿真平台和改进粒子群算法,对基于LCC的同相贯通牵引供电方案进行优化配置和经济性评估。结果表明:与既有AT牵引供电方案相比,基于LCC的同相贯通牵引供电方案在满足技术要求的同时体现了良好的经济性。 展开更多
关键词 全寿命周期成本 外部电源薄弱 同相贯通 牵引供电系统 优化 粒子群算法
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同相供电设备保护方案研究 被引量:8
5
作者 韩正庆 刘淑萍 +3 位作者 魏昕 黄彦全 高仕斌 李群湛 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期21-25,共5页
针对同相供电设备继电保护的需要,研究同相供电设备继电保护方案。同相供电系统是在异相牵引供电系统结构上引入同相供电设备构成的。由于同相供电设备的存在,牵引变电所主接线结构将发生变化,现有的保护对同相供电系统是否适用,以及如... 针对同相供电设备继电保护的需要,研究同相供电设备继电保护方案。同相供电系统是在异相牵引供电系统结构上引入同相供电设备构成的。由于同相供电设备的存在,牵引变电所主接线结构将发生变化,现有的保护对同相供电系统是否适用,以及如何实现同相供电设备的保护需要分析和研究。本文介绍同相供电系统试运行方案,讨论同相供电设备接入对原有变压器保护和馈线保护的影响,提出针对同相供电设备的保护方案,并讨论整定计算原则和需要注意的问题。本文提出的保护方案于2010年10月已在成昆线某变电所投入试运行,投运前的试验和投运后2年多的试运行结果证明了所提方案的正确性。 展开更多
关键词 同相供电系统 同相供电设备 保护方案 馈线保护 变压器保护
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电力电子变压器的高速铁路同相供电系统及控制方法 被引量:7
6
作者 夏焰坤 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期98-102,共5页
传统的同相牵引供电系统能够解决电气化铁路供电长期存在的电能质量和过电分相等问题,但存在高压大功率降压隔离工频变压器。电力电子变压器的同相供电系统能取消工频变压器,具有重量轻、成本低等优点。首先提出了该系统的结构和工作原... 传统的同相牵引供电系统能够解决电气化铁路供电长期存在的电能质量和过电分相等问题,但存在高压大功率降压隔离工频变压器。电力电子变压器的同相供电系统能取消工频变压器,具有重量轻、成本低等优点。首先提出了该系统的结构和工作原理;其次采用相量法和相量图分析了系统负序补偿平衡原理,根据系统结构特点提出了高压级联侧电压平衡控制方法和直直隔离侧控制方法;最后在MATLAB/Simulink仿真平台上建立了仿真模型,仿真结果验证了所提结构和控制方法的有效性。 展开更多
关键词 电力电子变压器 补偿 高速铁路 同相供电系统 级联
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同相供电有源补偿的特性与最小容量 被引量:7
7
作者 张秀峰 谢杰 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期445-450,共6页
为确定最小补偿装置容量,对补偿电流、补偿容量和有源滤波装置容量进行了分析.结果表明:补偿装置容量与负载接入的端口无关,改变负载接入端口只能改变三相补偿电流的分布,不改变补偿装置容量;补偿装置容量与负载容量和功率因数角有关,... 为确定最小补偿装置容量,对补偿电流、补偿容量和有源滤波装置容量进行了分析.结果表明:补偿装置容量与负载接入的端口无关,改变负载接入端口只能改变三相补偿电流的分布,不改变补偿装置容量;补偿装置容量与负载容量和功率因数角有关,当功率因数角在0~π范围内变化且完全补偿时,补偿装置容量在1.0~1.2倍负载容量范围内变化;补偿装置容量与变压器接线方式无关,采用特殊形式变压器对改善有源补偿系统的经济性能没有任何意义. 展开更多
关键词 同相供电 有源滤波器 补偿特性 补偿装置容量 牵引供电系统
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基于RPC的同相供电系统供电运行能量多维控制研究
8
作者 崔晓 熊宇 +1 位作者 柳贵东 曾贵娥 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期213-219,共7页
为确保高速铁路安全、可靠、经济运行,提出高速铁路同相供电系统供电运行能量多维控制方法。分析供电系统组成结构与供电过程,利用潮流控制器补偿该系统功率,确保系统稳定运行;结合三相不平衡程度、电压电流波形畸变等指标构建运行能量... 为确保高速铁路安全、可靠、经济运行,提出高速铁路同相供电系统供电运行能量多维控制方法。分析供电系统组成结构与供电过程,利用潮流控制器补偿该系统功率,确保系统稳定运行;结合三相不平衡程度、电压电流波形畸变等指标构建运行能量的最佳负载模型,使传输能量损失降到最低;经过对2个供电臂电流的有功与无功补偿,消除负序电流;制定铁路功率调节器控制策略,获得降压变压器变化情况,保障直流侧电压稳定;再使用比例积分控制器获取电流理想值,得出控制信号,实现供电运行能量多维控制。仿真实验证明,所提多维控制方法能提高三相电流平衡程度,达到均压稳定效果。 展开更多
关键词 高速铁路 同相供电系统 运行能量 多维控制 铁路功率调节器
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电气化铁路同相供电试验系统模拟牵引负载方案研究 被引量:5
9
作者 冯金博 解绍锋 +1 位作者 邢晓乾 刘晓菊 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期29-33,共5页
提出了基于双PWM变流器技术的交-直-交变流器的模拟牵引负载方案。交-直变流环节在电流滞环控制下,能够模拟出给定的牵引负载特性。直-交环节在电流内环电压外环控制下实现电容电压稳定,保证模拟负载两侧有功功率平衡,并将交-直环节吸... 提出了基于双PWM变流器技术的交-直-交变流器的模拟牵引负载方案。交-直变流环节在电流滞环控制下,能够模拟出给定的牵引负载特性。直-交环节在电流内环电压外环控制下实现电容电压稳定,保证模拟负载两侧有功功率平衡,并将交-直环节吸收的能量,以接近单位功率因数回馈给三相电网,以节约电能。仿真验证了当以实测牵引负荷作为给定负荷时,该方案能够较好地实现对实测牵引负荷的模拟。 展开更多
关键词 同相供电 模拟牵引负载 PWM 滞环控制
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同相牵引供电系统平衡补偿的最优模型 被引量:5
10
作者 张秀峰 吕晓琴 连级三 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期841-847,共7页
为消除同相牵引供电系统中的三相不平衡、滤除谐波、补偿无功,讨论了平衡变换的两种最优补偿模型:以波形质量最优为目标的波形畸变最小模型和以获得最佳负载为目标的最佳负载模型.通过仿真分析了系统电压畸变时两种补偿模型的补偿效果.... 为消除同相牵引供电系统中的三相不平衡、滤除谐波、补偿无功,讨论了平衡变换的两种最优补偿模型:以波形质量最优为目标的波形畸变最小模型和以获得最佳负载为目标的最佳负载模型.通过仿真分析了系统电压畸变时两种补偿模型的补偿效果.结果表明,波形畸变最小模型使系统只提供负载所需要的基波有功电流,最佳负载模型将不对称的单相负载变成三相(或两相或四相)对称纯阻性负载.在三相系统电压对称无谐波时,两者补偿特性一致;当三相系统电压不对称有谐波时,两者补偿特性有区别. 展开更多
关键词 同相供电 补偿模型 电压畸变 补偿特性 牵引供电系统
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基于两相三线制变流器的高速铁路新型同相供电系统仿真计算 被引量:3
11
作者 夏焰坤 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期68-72,共5页
针对现有同相供电系统采用背靠背结构变流器,存在开关支路多、控制复杂等不足,提出一种应用于高速铁路的两相三线制变流器的同相供电系统结构,该系统与常规单相背靠背变流器结构相比,减少了一条开关臂支路,与三相补偿结构相比减少了一... 针对现有同相供电系统采用背靠背结构变流器,存在开关支路多、控制复杂等不足,提出一种应用于高速铁路的两相三线制变流器的同相供电系统结构,该系统与常规单相背靠背变流器结构相比,减少了一条开关臂支路,与三相补偿结构相比减少了一个电抗器,简化了系统结构。本文提出该系统的结构和工作原理,提出负序和谐波补偿控制方法,在MATLAB/Simulink仿真平台上建立电气仿真模型并进行仿真计算。仿真结果验证了本文所提结构和方法的有效性。 展开更多
关键词 两相三线制变流器 补偿 高速铁路 同相供电系统
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基于五电平结构的同相供电系统研究 被引量:2
12
作者 常非 赵丽平 夏焰坤 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2013年第3期78-80,共3页
针对电气化铁道牵引供电系统存在大量负序、谐波、无功以及机车过电分相的问题,提出了将新型YNvd平衡变压器和潮流控制器(PFC)相结合的同相供电方案。为适应牵引负荷高电压、大容量的需求,PFC主要由两个单相"背靠背"的二极管... 针对电气化铁道牵引供电系统存在大量负序、谐波、无功以及机车过电分相的问题,提出了将新型YNvd平衡变压器和潮流控制器(PFC)相结合的同相供电方案。为适应牵引负荷高电压、大容量的需求,PFC主要由两个单相"背靠背"的二极管箝位五电平变流器构成,用于传递有功功率、补偿无功功率、抑制谐波,使牵引供电系统相对电力系统是一个三相对称纯阻性负载。针对二极管箝位多电平结构固有的直流侧电容均压问题,采用一种新型辅助稳压电路,其结构简单,成本低,可靠性强。在Matlab/Simulink下仿真验证了该方案的可行性。 展开更多
关键词 同相供电系统 潮流控制器 平衡变压器
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Study Hybrid Compensation Cophase Traction Power Supply System Schemes for High-Speed and Heavy Haul Electrical Railway with V Connection Transformer
13
作者 Yankun Xia Qunzhan Li +3 位作者 Yuanzhe Zhao Xiaohan Liu Hao Wu Yang Zhou 《Energy and Power Engineering》 2013年第4期534-539,共6页
In order to solve negative phase sequence problem of V connection transformer in the high speed and heavy haul electrical railway of China, the hybrid compensative co-phase traction power supply system which based on ... In order to solve negative phase sequence problem of V connection transformer in the high speed and heavy haul electrical railway of China, the hybrid compensative co-phase traction power supply system which based on passive and active compensation is proposed. Firstly, There construction and capacity distribution are analyzed, and the compensation current of active equipment is gave;Second, the feature of the hybrid compensative schemes are discussed. In the end, the related simulation results have confirmed the effectiveness of the compensation schemes in this paper. 展开更多
关键词 V CONNECTION TRANSFORMER HYBRID COMPENSATION Negative Phase Sequence cophase power supply system
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新型同相牵引供电系统方案 被引量:63
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作者 魏光 李群湛 +1 位作者 黄军 周晋 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期80-83,共4页
针对电气化铁道牵引供电系统存在大量的负序、谐波、无功,以及相邻供电区段分相绝缘器引起的列车速度和牵引力损失等问题,将YN,vd平衡变压器和综合潮流控制器(IPFC)有机结合,构成新型同相牵引供电系统。该系统基本消除了三相不平衡,并... 针对电气化铁道牵引供电系统存在大量的负序、谐波、无功,以及相邻供电区段分相绝缘器引起的列车速度和牵引力损失等问题,将YN,vd平衡变压器和综合潮流控制器(IPFC)有机结合,构成新型同相牵引供电系统。该系统基本消除了三相不平衡,并使谐波含量尽可能好,从根本上解决了铁道部门与电力部门的主要矛盾。取消电分相环节,顺应了客运高速化、货运重载化的时代趋势。讨论了同相供电系统的结构、平衡变压器的性能,并分析了IPFC的结构、平衡变换原理以及控制策略。仿真结果验证了该方案的可行性。 展开更多
关键词 同相牵引供电系统 平衡变压器 综合潮流控制器 负序 谐波 无功
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新型同相牵引供电系统设计与评估 被引量:22
15
作者 陈民武 李群湛 魏光 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期76-82,共7页
为解决现有电气化铁道牵引供电系统存在的大量负序、谐波和无功及相邻供电区段需要用分相绝缘器分隔等问题,提出采用同相牵引供电系统并对牵引变压器和综合补偿装置等关键设备优化选型。利用数学模型对所选电气设备的工作特性进行分析,... 为解决现有电气化铁道牵引供电系统存在的大量负序、谐波和无功及相邻供电区段需要用分相绝缘器分隔等问题,提出采用同相牵引供电系统并对牵引变压器和综合补偿装置等关键设备优化选型。利用数学模型对所选电气设备的工作特性进行分析,并结合我国电气化铁路实际需要,建立基于直接供电和AT供电方式的新型同相牵引供电系统。从技术性和经济性方面对新型同相牵引供电系统分析和评估的结果表明:新型同相牵引供电系统能够在改善电能质量和避免电分相的同时,还能够提高系统运行的效率和可靠性。 展开更多
关键词 同相牵引供电系统 牵引变压器 综合补偿装置 运行特性 优化设计
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基于V型接线的同相牵引供电系统 被引量:20
16
作者 魏光 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期60-65,共6页
针对电气化铁道牵引供电系统存在大量的负序、谐波、无功,以及相邻供电区段分相绝缘器引起的列车速度和牵引力损失等问题,基于既有V型接线牵引供电系统,提出了一套同相供电系统的改造方案。在分析综合补偿原理的基础上,提出基于无锁相... 针对电气化铁道牵引供电系统存在大量的负序、谐波、无功,以及相邻供电区段分相绝缘器引起的列车速度和牵引力损失等问题,基于既有V型接线牵引供电系统,提出了一套同相供电系统的改造方案。在分析综合补偿原理的基础上,提出基于无锁相环的电流检测方法,建立综合潮流控制器容量模型及电能质量模型,并采用双向互补瞬时比较PWM控制策略。多重化主电路结构及满意优化补偿控制策略的提出,改善了系统的技术经济性。理论推导和仿真结果验证了方案的正确性与可行性。 展开更多
关键词 同相牵引供电系统 V型接线 满意优化补偿 双向互补瞬时比较PWM控制
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一种基于有源滤波器的同相牵引供电方案 被引量:18
17
作者 夏焰坤 李群湛 邹大云 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期131-134,共4页
电气化铁路牵引供电系统由于采用单相供电方式,造成电力系统三相负载不平衡,存在大量无功和谐波。电分相环节的存在不利于机车向高速重载的方向发展。分析了一种基于有源滤波器和Yn、d11变压器结合的新型同相牵引供电系统方案。该方案... 电气化铁路牵引供电系统由于采用单相供电方式,造成电力系统三相负载不平衡,存在大量无功和谐波。电分相环节的存在不利于机车向高速重载的方向发展。分析了一种基于有源滤波器和Yn、d11变压器结合的新型同相牵引供电系统方案。该方案基本消除了三相负载不平衡,同时取消了电分相环节。根据该方法建立了仿真模型,仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 同相牵引供电系统 电分相
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同相牵引供电系统负序、谐波、无功电流实时检测方法及其补偿策略 被引量:15
18
作者 魏光 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第20期51-56,共6页
同相牵引供电系统旨在实现电能质量的综合补偿。提出了一种基于同步坐标变换的电流检测方法,能实时准确地检测出负载电流的基波正序有功分量、基波正序无功分量、基波负序分量以及谐波分量,为综合补偿提供了基础。电能质量的补偿力度与... 同相牵引供电系统旨在实现电能质量的综合补偿。提出了一种基于同步坐标变换的电流检测方法,能实时准确地检测出负载电流的基波正序有功分量、基波正序无功分量、基波负序分量以及谐波分量,为综合补偿提供了基础。电能质量的补偿力度与设备容量之间存在非线性关系。提出补偿度的概念,并给出补偿度与电能质量参数的关系,通过给定电能质量期望参数,实时调整负序、谐波以及无功补偿度,使得综合潮流控制器容量在各电能质量补偿参数之间得到实时优化配置,从而实现同相供电系统容量优化满意补偿。理论推导和仿真结果验证了所提方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 电流检测 补偿策略 同相牵引供电系统 综合潮流控制器 同步坐标变换 容量优化
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基于级联-并联变换器的贯通式牵引变电所系统研究 被引量:10
19
作者 何晓琼 韩鹏程 +1 位作者 王怡 彭旭 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期52-61,共10页
为了解决既有电气化铁路存在的电分相、无功、负序与谐波问题,以及贯通式牵引变电所容量问题,提出一种基于级联-并联变换器的贯通式牵引变电所系统。牵引变电所采用二极管钳位型三电平NPC变换器作为基本结构,同时采用变换器级联和并联... 为了解决既有电气化铁路存在的电分相、无功、负序与谐波问题,以及贯通式牵引变电所容量问题,提出一种基于级联-并联变换器的贯通式牵引变电所系统。牵引变电所采用二极管钳位型三电平NPC变换器作为基本结构,同时采用变换器级联和并联实现牵引变电所的容量提升,通过载波移相空间矢量脉宽调制SVPWM策略控制变换器输出电压。深入分析变电所内变换器并联产生环流的原因,设计了将双闭环控制与下垂控制策略结合的共享同步信号环流抑制策略,并首次应用于级联-并联变换器的牵引变电所系统,抑制系统内环流。通过仿真验证该结构的可行性,并通过小功率实验平台验证控制策略与调制策略的正确性。 展开更多
关键词 级联-并联变换器 贯通式牵引变电所系统 SVPWM 环流抑制
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贯通式同相供电系统电能变换器的研究 被引量:7
20
作者 张睿 《电气化铁道》 2012年第4期19-22,共4页
研究了一种基于双PWM变换器技术的电能变换器方案,分析了电能变换器的结构和电能变换原理,针对其实现的功能和特点提出了相应的控制策略。仿真结果证明电能变换器的结构和控制策略是可行的。
关键词 贯通式同相供电系统 PWM变换器 双闭环控制
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