【技术实现步骤摘要】
一种多端口铁路功率调节器系统及其综合控制方法
本专利技术涉及一种适用于新能源接入的多端口铁路功率调节器系统及其综合控制方法
技术介绍
近年来，我国高速铁路行业发展迅速，已成为世界上高速铁路运营里程最长、在建规模最大的国家，而我国“四纵四横”高速铁路网都基本全部贯通，高速铁路网已经初具规模。同时伴随着高速铁路和牵引供电技术的发展，高速机车的速度能达到300km/h以上，给人们出行带来了极大的便利。然而由于高速电力机车是大功率的单相负载，并且两个牵引臂上的机车数量不同，三相电网电流无法保持平衡，且动态变化，这会给大电网，铁路牵引供电网络带来诸如负序电流、无功功率和谐波等问题。随之而来，电气化铁路中的无功、负序问题变得日益突出。铁路功率调节器(RPC)是1993年日本学者提出的在抑制牵引变供电系统的电压波动和三相电压不平衡，补偿谐波和牵引网电压过低等电能质量问题的效果显著，是一种有效的综合治理手段。之后，学者们提出了很多应用于电气化铁路系统的改进拓扑结构，如有源电能质量补偿器，多路复用的RPC系统结构等。然而这些结...
【技术保护点】
1.一种多端口铁路功率变换器，其特征在于，包括高压交流级、中间隔离级；所述高压隔离级包括全桥型MMC和与所述全桥型MMC连接的高频变换器；所述中间隔离级包括串联型ISOP变换器；所述高频变换器输出端与串联型ISOP变换器输入端连接；所述中间隔离级将所述高压交流级输出的中压直流电转换为低压直流电，同时实现中压侧和低压侧的电气隔离；所述全桥型MMC包括多个桥链，每个桥链包括多个级联的H桥单元。/n
【技术特征摘要】
1.一种多端口铁路功率变换器，其特征在于，包括高压交流级、中间隔离级；所述高压隔离级包括全桥型MMC和与所述全桥型MMC连接的高频变换器；所述中间隔离级包括串联型ISOP变换器；所述高频变换器输出端与串联型ISOP变换器输入端连接；所述中间隔离级将所述高压交流级输出的中压直流电转换为低压直流电，同时实现中压侧和低压侧的电气隔离；所述全桥型MMC包括多个桥链，每个桥链包括多个级联的H桥单元。
2.根据权利要求1所述的多端口铁路功率变换器，其特征在于，所述串联型ISOP变换器采用DAB变换器。
3.根据权利要求1所述的多端口铁路功率变换器，其特征在于，所述全桥型MMC的直流侧电压值稳定运行在任意设定值[0,+∞]。
4.一种权利要求1～3之一所述的多端口铁路功率变换器的前级MMC-PWM整流器的综合控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)检测每个桥链的H桥单元的电容电压，获得每相桥链的电容电压平均值ukav和总的电压平均值uav_T；k＝t,u,v,w；i＝1～2N；t,u,v,w表示全桥型MMC的桥链；N为每个桥链的H桥单元的数量；
2)将H桥单元电压参考值Usm_ref与总的电压平均值uav_T相减做PI调节，得到调节总电容电压平衡的有功调节信号ΔId，ΔId分别乘上a、b相的同步信号，输出得到两牵引臂的有功电流微调信号；
3)根据牵引供电系统的功率补偿策略，得到多端口铁路功率变换器a、b相牵引供电臂的参考电流信号分别在上叠加直流电压外环控制的有功电流微调分量，获得全桥型MMC输出电流指令
4)每个H桥单元的电容电压uki与每相桥链电压平均值ukav的误差经过比例控制器K3，再依据桥臂电流ikp和ikn的方向修正符号，得到H桥单元电压平衡控制分量uzki，控制桥臂内部单个H桥单元电容电压的平衡；
5)将k相桥臂电容电压的平均值ukav与参考值Usm_ref的误差经过比例调节器K1，得到k相桥臂环流指令的参考值；内环环流控制采用比例调节器K2和二次谐振控制器...
【专利技术属性】
技术研发人员：马伏军，邓凌峰，匡德兴，严格非，方璐，唐昱煊，刘思怡，马伏明，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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