一、SS_1 机车反向器控制电路的改进（论文文献综述）
赵莉[1]（2017）在《基于五电平三相—单相变换器的多牵引变电所并网控制研究》文中指出由于机车负载容量的增大,现行铁路牵引供电系统无功、谐波、三相不平衡等问题日益突出,过分相的存在使机车运行速度及电能质量大大降低。基于三相-单相变换器的贯通式同相供电系统是一种新型的牵引供电系统,其通过可控电力电子器件实现三相/单相变换,可彻底取消过分相装置,实现牵引网的全线贯通,因此受到了广泛的关注。本文主要对基于五电平二极管钳位三相-单相变换器的多牵引变电所并网进行研究,从理论、仿真、实验等方面验证了整个系统并网的可行性。首先,研究了三相五电平二极管钳位整流器的拓扑结构及数学模型,并基于其端口电压的数学模型采用三相dq解耦的控制策略;分析了单相五电平二极管钳位整流器的拓扑结构及数学模型,并根据控制模型采用简化改进的单相pq分解控制策略,其能够可靠的调节交流侧无功功率的输出;研究了直流侧均压的控制方式以及变换器的调制策略。其次,研究了并网的拓扑结构,提出了基于可控逆变电压源及可控功率源的全电力电子器件的混合并网系统。计算牵引网阻抗,并分析了牵引网阻抗对功率源输出电压的影响;研究了两变电所之间的环流特性,基于下垂控制的思想提出了一种适用于牵引供电的并网控制策略,并对并网控制器进行了设计,相对于传统下垂控制方案受限于它的固定系数而无法快速调节变电所功率输出的不足,该方案能根据机车负载的投切来实时监测变电所与牵引网连接处电压相位与幅值变化,得到所需的有功电流及无功电流的参考值,从而控制各个牵引变电所的功率输出。在上述研究的基础上,本文通过Matlab/Simulink对两个变电所及三个变电所并网系统分别进行了仿真,仿真结果表明在机车负载投入或者切除时,所提出的并网控制策略都能实时控制各个牵引变电所的功率输出,保持各牵引变电所输出幅值、相位、频率一致的交流电压并入牵引网,最终实现多牵引变电所的贯通并网及稳定运行,稳态及动态性能良好。最后,设计了基于现场可编辑逻辑门阵列（FPGA）控制器的低电压小功率实验平台,分别进行了三相五电平二极管钳位整流实验、单相五电平二极管钳位整流实验、三相-单相背靠背系统并网实验以及两个牵引变电所并网实验,实验结果验证了主电路拓扑结构、三相和单相侧控制策略以及并网控制策略的合理性和可行性。
郭炎彬[2]（2019）在《大功率晶闸管均流均压试验台关键技术研究及实现》文中认为随着电力电子器件的飞速发展,半导体开关器件（晶闸管、GTO、IGBT等）在工业生产中应用越来越广泛,工业生产对器件的要求也越来越高,特别在一些行业中,如化工冶金、铁路运输等,设备工作所需要的电流和电压非常大,单个半导体开关器件往往不能满足需要,常常需要将这些开关器件串并联使用。铁路机车的整流柜中大量使用了半导体开关器件,由于机车整流柜输出高电压和大电流的特点,其中的整流半导体开关器件普遍应用了串并联技术,由于各个开关器件的伏安特性差异和开启通断时间的不一致,会导致开关器件在整流电路中电流或电压分配不均匀,这种不均匀达到一定程度,会造成开关器件的直接损坏,因此,在半导体开关器件串并联应用中必须要通过均压均流测试以保证这些器件分配电压或电流的均匀性。本文以大功率晶闸管均流均压试验为研究对象,研究了均压均流试验中存在的关键技术,包含均流试验中的试验大电流负载技术、均压试验中的高电压产生技术;还有针对我国韶山系列电力机车主整流柜均压均流试验台设计的大功率晶闸管触发技术、接线自动控制技术及自动测试技术。本文的研究内容具体分为以下几个方面:（1）对单相和三相整流电路进行分析,并对其中整流开关器件的电流和耐压给出计算依据;分析典型整流器件二极管和可控硅的特性,为其均压均流应用提供理论依据。（2）对大功率开关管均流均压试验中的关键技术进行了研究,以韶山系列电力机车主整流柜的均压均流试验台为对象,研究了其中的试验电源、负载对象、晶闸管触发、试验过程控制自动化及试验测试自动化系统。（3）设计了韶山系列电力机车主整流柜均压均流试验的硬件电路,包括试验电源主电路、试验自动控制电路、晶闸管触发电路、试验数据采集电路。（4）设计了均压均流试验台控制程序,包括试验过程控制的上位机监控软件系统和下位机晶闸管脉冲触发系统程序。最后在SS6B和SS3G电力机车主整流柜上对试验台的均流和均压测试功能进行了检验,检验结果表明本文的技术提高了机车整流柜均流均压试验设备的自动化水平、安全操作水平和数据准确性水平。
何晓琼[3]（2014）在《基于多电平三相—单相变换器的贯通式同相牵引供电系统研究》文中提出从铁路发展历程、建设规划和运输特点等方面看,电气化铁路仍然是我国未来可持续发展的一种重要交通系统。研究电气化铁路相关技术对促进铁路发展具有重要意义。牵引供电系统是电气化铁路的动力之源,因此,牵引供电系统对铁路尤其是高速、重载铁路的快速发展起着至关重要的作用。目前,既有牵引供电系统在过分相、电能质量和过载能力等方面的问题日显突出。基于既有线改造的同相牵引供电系统可有效改善电能质量、减少牵引供电系统一半的电分相,但仍不能彻底取消电分相实现牵引网全网互联。随着电力电子技术的发展,基于三相-单相变换器的贯通式同相牵引供电系统有望实现牵引网的全网互联。这种牵引供电系统可彻底取消电分相、大大改善公共电网和牵引网电能质量、有效调度牵引网潮流,并且可实现机车制动能量的再生利用和新能源的接入,是一种理想的新型牵引供电方式。考虑到牵引网高电压和大容量的需求,本文主要研究了基于二极管箝位五电平三相-单相变换器的贯通式同相牵引供电系统及其控制理论；对由此变换器并联组成的牵引变电所及贯通式同相牵引供电系统进行了理论分析、仿真和实验验证研究。论文首先分析了牵引供电方式和电力电子技术国内外研究和发展现状,指出了开展贯通式同相牵引供电系统相关研究的必要性；研究了二极管箝位五电平三相-单相变换器,深入分析了五电平三相PWM整流器和H桥单相PWM逆变器的拓扑结构和数学模型,设计了整流器和逆变器的控制策略并完成了三相-单相变换器的主电路参数设计；首次分析了采用45°SVPWM调制算法的变换器的谐波特性,给出了单相变换器造成直流侧电压“二次脉动”原因。其二,论文研究了二极管箝位多电平变换电路直流电容电压不平衡原理以及电容式辅助均压电路的工作原理、电路结构和控制策略；提出了二极管箝位五电平交直交变换器的一级电容式均压电路和二极管箝位多电平交直交变换器的单电容辅助均压电路及其简化电路,以及设计了相关电路实现均压的控制策略,通过仿真和实验验证了相关电路结构和控制策略的有效性,且所提出的均压方式不会改变主电路的结构和控制策略,在任意调制深度和负载类型下都能实现电压均衡。其三,根据牵引变电所容量配置要求,提出了电压源变换器并联的牵引变电所模型结构；在深入分析变换器并联产生环流的基础上,提出了改进型下垂均流控制策略,仿真验证了并联系统的环流分析结果和改进型下垂均流控制策略的有效性和可靠性。根据牵引供电系统特点,提出并搭建了以二极管箝位五电平三相-单相电压源型变换器和二极管箝位五电平三相-单相功率源型变换器混合并联所构成的贯通式同相牵引供电系统；提出了功率源变换器带自我检测有功无功电流给定的并网控制策略,该控制策略通过牵引网电压幅值和相位动态特性计算有功和无功功率给定；提出了贯通式同相牵引供电系统的无线主从自动分流并网控制策略,该控制策略可根据负载及线路阻抗特性实现多个牵引变电所自动分配有功和补偿无功的功能。论文最后设计了带辅助均压电路的三相-单相变换器的实验系统,研究了多变换器并联运行及多个牵引变电所并网运行的实验,实验结果验证了辅助均压电路的均压效果和基于该变换器在贯通式同相牵引供电系统中并联与并网运行的可行性。综上所述,基于三相-单相变换器的贯通式同相牵引供电系统能够彻底取消牵引网的电分相装置,有效调度牵引网潮流,降低变电所容量,能极大地改善牵引供电网和三相公用电网的电能质量,是一种高效、绿色、安全和柔性可控的新型牵引供电系统,具有广阔的发展前景。
宗剑[4]（2014）在《矿山牵引电机车控制系统的研究》文中提出以电气传动驱动的矿山牵引电机车作为矿山广泛使用的一种重要运载工具，其工作环境复杂，供电可靠性低，运行轨道条件差，超载现象突出。因此，矿山牵引电机车需具有大力矩起动、调速平稳、运行可靠、过载能力突出和抗干扰能力强等优越性以满足矿山牵引的要求。我国矿山牵引电机车大多采用直流串励电动机作为牵引电动机。伴随着电力电子技术、微电子技术、控制理论和信息技术的不断发展，各类电气传动系统正在越来越多的被国内外学者和工程技术人员开发与研究，交流异步电动机调速技术日趋成熟，交流异步电机在矿山牵引领域正逐步取代直流电机。异步电动机的控制方法可分为基于稳态模型和基于动态模型两种。基于稳态模型的控制方法主要采用转速开环变压变频控制，系统结构简单，成本较低，但调速性能较差；基于动态模型的控制方法主要是矢量控制和直接转矩控制，系统结构复杂，调速性能优越，能够满足高性能控制要求。论文以矿山牵引电机车为研究对象展开研究，主要的研究工作如下：1.分析研究异步电动机的动态数学模型，在旋转坐标系下根据电动机在不同频率下获取最大输出转矩时的电压电流约束条件进行了弱磁控制分析。研究异步电机的机械特性和牵引电机车的牵引特性，得出异步电机作为牵引电机车的牵引电机，其特性与牵引电机车的牵引特性相吻合。2.从矿山牵引电机车牵引力出发，把牵引电机车和装载车的各种负载归结为综合负载，以电机车的力矩传递为主线把牵引电机、齿轮箱、轮对和轨道面等各种因素折算到电机侧，建立了矿山牵引电机车双电机拖动一体化模型。3.针对矿山牵引电机车的实际工况，比较直接转矩控制和矢量控制两种控制方案，在选用矢量控制策略作为电机车控制方案的基础上，提出矿山牵引力矩模式控制方法，结合速度闭环控制，提出了适合于矿山牵引的速度模式和力矩模式混合控制方法。4.分析直流母线电压波动对矿山牵引控制系统的不利因素，提出了抑制母线电压波动的前馈补偿控制方法，并对控制方法进行了验证。5.分析研究无速度传感器控制方案，提出了利用转矩电流微分进行同步转速估算的方法，并给出了转速估算环节的核心算法。通过仿真验证表明该方法估算转速算法正确，采用该方法的调速系统具有良好的动、静态性能。能够满足矿山牵引电机车应用的要求。6.设计了矿山牵引电机车驱动部分的软、硬件系统。通过有速度和无速度传感器矢量控制大、小功率实验平台和牵引电机车产品样机的实际测试，验证控制系统的相关性能指标。给出了在不同实验平台上的实验结果，包括电机特性的相关测试结果，产品样机在牵引电机车测试平台和矿山现场的实验测试结果。实验和运行结果表明系统起动力矩大，过载能力强；稳速性能好，动态响应快；调速范围宽，能在低速和弱磁恒功率区域平稳运行；速度和力矩模式灵活切换，满足矿山牵引电机车的要求。
张彦朋[5]（2008）在《220kV直供式牵引供电系统电能质量改善技术的研究》文中指出220kV直供式牵引供电系统具有供电可靠性高、系统短路容量大、电压稳定、接触网电分相数目少、安全性高等优点,是国家电气化铁路的重要发展方向。但是电力机车是波动性大的大功率单相整流负荷,由此产生的谐波污染、功率因数低、负序等问题,严重制约铁路的发展和电网普通用户的用电质量,不利于社会经济的发展。传统的一些改善牵引供电系统电能质量的措施,虽然对谐波治理、无功补偿起了一定的效果,但是各种改善措施也有其相应的弊端,因此需要不断的努力来探求更好地改善牵引供电系统电能质量的方案。本文正是基于此目的。首先,对牵引供电系统和电力机车进行了分析。本文大概介绍了牵引供电系统的原理和组成,在此基础上,详细介绍了220kV直供式牵引供电系统,并分析了其供电特点以及存在的不足之处。结合电力机车的运行原理,分析了牵引供电系统主要电能质量问题的产生原因、危害和预防治理措施。其次,在有源滤波器改善电能质量技术的基础上,提出新的方案以改善牵引供电系统电能质量。有源滤波理论提出时间较短,很多应用并不成熟,但是通过其基本工作原理和电路拓扑结构及控制方式可以看出,随着电力电子技术的不断进步,其应用前景十分光明。因此本文结合现有的有源滤波理论知识和应用手段,提出一种新型的电能质量改善技术方案,并对其电路设计和控制方法进行了详细的介绍。最后,通过MATLAB软件中电力系统仿真模块,建立系统模型,并进行仿真分析。仿真分析采用对比方式,将牵引供电系统模型中只含电力机车模型的参数同加装滤波、无功补偿装置时的动态补偿参数进行对比,从中可以看出电能质量明显得到改善,从而证明所提方案的可行性。牵引供电系统电能质量的改善,有利于牵引供电系统和电力系统的安全、稳定、经济运行,具有重要的意义。
李钊钦[6]（2020）在《内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统》文中研究表明太阳能、风能、地热能、海洋能等可再生能源由于具有分布广泛、储量丰富、清洁无污染等优点,其开发利用越来越受到世界各国政府的重视。然而,单一新能源发电通常存在电力供应不稳定、不连续、随气候条件变化等缺陷,为了提高发电系统的稳定性和灵活性,需要采用多种新能源联合供电的分布式发电系统。本文在论述了单输入直流变换器型和多输入直流变换器型两级分布式发电系统发展与现状的基础上,提出了一种内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统,并对该发电系统的电路拓扑、能量管理控制策略、稳态原理特性、主要电路参数设计准则等关键技术进行了深入的理论分析和仿真研究,获得了重要结论。提出并分析研究了内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统电路拓扑,其是由一个内置并联分时选择开关全桥Buck型单级多输入逆变器与一个储能元件单级隔离双向充放电变换器在交流负载侧并接构成。前者是由输入滤波器、内置并联分时选择开关全桥多输入单输出高频逆变电路、输出滤波电感（含漏感）、输出变压器和输出滤波电容依序级联构成,后者是一个含二次电流纹波抑制电路的单级双向Buck型全桥高频环节整流器/逆变器。提出并分析研究了内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统具有储能元件单级隔离双向充放电变换器输出电压独立控制环路的多输入源最大功率输出能量管理控制策略,包括单级多输入逆变器的最大功率输出能量管理SPWM控制环路和储能元件双向充放电变换器的类整流单极性移相控制环路。多输入源均以最大功率输出,根据交流负载功率与多输入源最大输出功率之和的相对大小实时控制双向充放电变换器的功率流向和大小,实现负载电压的稳定和三种工作模式的平滑切换。深入研究了内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统的高频开关过程、外特性曲线、多输入源占空比以及功率开关电压尖峰、负载电压直流偏置、储能元件二次电流纹波等抑制技术,推导出了系统输入和输出滤波器、变压器匝比、储能元件二次电流纹波抑制电路、功率开关电压电流应力等主要电路参数的设计准则,在建立系统小信号模型的基础上设计了电流、电压调节器。设计了3kVA 240-360VDC/220V50HzAC内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统,系统的PSIM稳态和动态仿真结果证实了所提出电路拓扑及能量管理控制策略的正确性与可行性,其具有三种工作模式、电路结构简洁、除储能元件充电外单级功率变换、多输入源并联分时供电、多输入源-储能元件-交流负载三者电气隔离等特点,为多种新能源联合供电分布式发电系统提供了一种有效的新方法。
王卫安[7]（2014）在《基于MMC的牵引网谐波和负序综合治理技术研究》文中研究说明铁路运输作为公认的能耗低、环境污染小的绿色交通运输方式,近年来在我国得到了快速发展,机车运行密度和单机功率均处于世界前列。然而,由于我国电网发展相对滞后,电气化铁路给这种相对薄弱电网带来的电能治理问题凸显。近年来,随着交-直-交电力机车的推广,负序电流和宽频域谐波已成为主要的电能质量问题。特别是交-直-交、交-直这两类机车混跑时,经常出现车网谐振和交-直机车阻容烧损等现象,这不仅威胁到机车自身的安全运行,更影响到同网其他用户的正常生产和生活；又由于交-直机车的保有量大,两类机车混跑局面将在我国长期存在,因此该类电能质量问题已成为业界学者研究的热点。众学者主要对采用降压变压器多重化H桥背靠背并联的铁路静止功率调节器（RPC）及其与静止无功补偿器（SVC）组成的混合方式展开研究,但是由于多绕组变压器带来了损耗高、占地面积大等问题,而且受单个开关器件通载能力的限制,难以实现大容量的功率调节和谐波抑制。为此,在总结现有技术的基础上,本文分析了两类机车混跑下的牵引网谐波和负序特性,对基于MMC的铁路静止功率调节器（MRPC）的运行原理及相关控制技术展开研究,其主要研究和创新性成果如下：（1）提出了MRPC新拓扑结构,其利用半桥级联技术实现了低压开关器件在高压系统中的直接应用,消除了变压器带来的延时、相移、占地多和成本高等问题；同时,牵引网之间的能量可通过MRPC的高压直流母线进行融通,双向传输的能量几乎不受限制,避免了传统RPC装置直流电流大而导致的散热问题和低感设计难题。另外,由于是多个逆变模块单元级联,MRPC的等效开关频率高,能方便实现对谐波的精确补偿。随后对两桥臂、三桥臂和四桥臂MRPC的工作原理进行了分析,并对其优缺点及适用场合进行了对比研究。（2）以V/v牵引变电所为对象,分析了RPC两个端口输出的电流幅值、相角与负序电流的关系,建立了在电压波动范围、总功率因数、装置容量、变压器容量、有功平衡约束下的负序电流模值最小的多维非线性约束数学模型,并提出了基于序列二次规划的牵引供电系统负序电流的自适应优化算法。该算法根据检测到的负载情况,自动获取RPC的指令电流最优解；该算法计算速度快、精度高,可以满足实时优化的需要。（3）分析了三桥臂MRPC补偿系统的电压、电流、功率电气量数学关系,对其控制关键技术进行了研究,然后提出了适用于电网不同工况的基于二阶广义积分器（SOGI）的系统负序和无功检测方法,进而提出了两相静止坐标系下基于比例谐振（PR）调节器的控制方案,在保证直流环节电压稳定的前提下,实现了对牵引网负序和无功的有效补偿,同时减小了MRPC的桥臂环流。（4）针对宽频域谐波问题,提出了基于MRPC与高通滤波器（HPF）的混合谐波抑制方法,利用MRPC对低次谐波进行抑制,而HPF对高次谐波进行吸收。针对MRPC的谐波抑制,在分析传统的SOGI控制方法对谐波检测分离及补偿原理的基础上,针对其不能单独提取某次谐波的不足,提出了改进型SOGI算法,并应用PR调节器,实现了对特定次谐波的精确提取和补偿。（5）根据某牵引变电所的参数,对两相三桥臂MRPC的支撑电容、输出电感、开关器件等关键部件参数进行了计算,并搭建了基于RT-LAB的MRPC实时仿真模型,对系统参数、检测方法和控制策略进行了验证。结果表明,本文所提出的MRPC系统能有效实现牵引网负序和谐波的综合治理,并具有良好的动态性能。
付强[8]（2013）在《电力机车主变压器故障诊断技术研究》文中研究表明摘要：二十一世纪我国铁路事业在“客运高速、货运重载”的主题下实现了跨越式发展。随着列车运营速度的提高、单列机车牵引吨位的增加,对机车、车辆装备的检修和维护提出了更高的要求。电力机车主变压器作为电力机车能量的来源,是电力机车的心脏,其安全可靠运行对于保障铁路运输的安全、高效具有重要作用。但与电力机车主变压器的重要作用形成鲜明对比的是,对电力机车主变压器故障诊断技术的研究明显不足。因此,开展电力机车主变压器的故障诊断技术研究对于提高机车检修保障水平,完善电力机车故障诊断技术理论,增强电力机车/电动车组运行的安全性和可靠性具有重要意义。本文以电力机车主变压器为主要研究对象,在概述了电力机车主变压器结构和应用特点的基础上,从机械振动学、电磁学、电化学、电气学出发,研究分析了电力机车主变压器油箱壁振动信号、变压油中溶解气体的特点。并深入探索了符合我国目前电力机车主变压器检修工作实际需求和发展机车“状态维修”需要的电力机车主变压器故障诊断技术。针对机车主变压器绕组、铁芯变形故障,本文提出了基于油箱振动信号的电力机车主变压器故障诊断技术,该技术不但灵敏度高,而且为发展机车主变压器在线状态监测提供了基础。本文首先从变压器的振动产生机理出发,对机车主变压器振动信号的来源进行了详细的分析,探讨了机车主变压器油箱振动信号测量位置的选择。同时,本文一方面利用质量-弹簧模型建立了机车主变压器绕组振动的等效数学模型,推导了机车主变压器稳态运行时绕组振动的加速度方程；另一方面深入探讨了引起机车主变压器铁芯振动的主要原因及影响其振动信号特征的因素。针对机车主变压器绕组变形的故障检测,本文从麦克斯韦方程组和变压器等效电路出发,推导了变压器电磁场耦合方程组,并利用ANASYS软件对HXD1C型电力机车用主变压器进行了实体有限元建模,研究了在不同预紧力下绕组振动信号的变化特点,提出了利用绕组轴向100Hz振动信号对变压器绕组预紧力进行监测的方法。针对变压器铁芯振动信号的特点,本文提出了一种基于混合粒子群优化算法的小波神经网络训练算法,并将该算法训练的小波神经网络应用于电力机车牵引变压器铁芯松动的故障诊断。MATLAB仿真测试表明应用该算法训练的小波神经网络对基于振动信号的电力机车牵引变压器铁芯松动诊断具有更快的收敛速度以及更高的诊断精度。针对DGA技术在电力机车主变压器故障诊断中遇到的问题,本文在系统分析了DGA技术的原理和已有DGA诊断算法的基础上,将多种DGA诊断方法有机的整合起来,结合机车主变压器的特点,提出了一套完整的电力机车主变压器DGA诊断流程。同时,本文提出了一种自组织RBF神经网络训练算法,并将其应用于电力机车主变压器DGA故障诊断。该算法利用平均粒距描述粒子的集中程度,结合Gaussian随机数,按一定概率加大PSO算法中的惯性因子,从而增强了传统PSO的全局搜索能力；同时将FCM算法和Gaussian-PSO算法融合应用到RBF神经网络隐层节点的选择和网络连接权值的优化,改善了以往RBF神经网络的不足,并利用鸢尾属植物数据集及葡萄酒数据集对算法进行了验证。MATLAB仿真测试表明该算法确实具有更高的诊断精度,但训练时间较长。最后,针对目前机车主变压器检修试验装备较为落后的现状,本文在详细研究了机车主变压器型式试验的基本要求和目前机车主变压器检修工作存在的主要问题的基础上,详细给出了机车主变压器综合测试及故障诊断系统的软、硬件设计方案。该系统可以满足目前国内主流电力机车用主变压器的所有型式试验要求并能利用变压器油中溶解气体数据、变压器表壁振动信号和型式试验数据对被试变压器进行综合诊断。
鲁芳宇[9]（2019）在《多模块分散式串并联系统控制策略研究》文中研究指明现如今电力电子技术蓬勃发展,越来越高的功率和电压等级需求应运而生,对电力电子器件的耐压等要求也越来越高,轨道交通直流供电系统就存在这样的问题。多模块输入串联输出并联（Series-input and Parallel-output,ISOP）所组成的双向DC/DC变换器系统作为这一问题的一种解决方案,非常适用于输入电压高、输出电流大、功率等级高的场合。为了保证系统稳定运行,实现其输入均压输出均流的控制是十分必要的问题。不仅如此,单个模块的拓扑结构也影响到系统的正常工作。本文从单个模块的参数要求出发,为了适应宽电压范围的输入输出,并综合考虑器件选型、成本及损耗,采用了一种两级拓扑组成的双向隔离DC/DC变换器。第一级为三电平双向Buck/Boost电路,起到稳定中间直流电压的作用;第二级为双向隔离DC/DC,能够实现隔离变换。并对其工作原理、调制及控制策略进行了研究,验证了该整体拓扑能够实现宽范围的电压输入并稳定输出。针对多模块的ISOP系统输入侧均压和输出侧均流的问题,考虑到系统在轨道交通直流母线辅助供电层面的应用背景,设计了一种模块级的改进下垂均压控制策略,以输入电压控制输出电感电流,可以在不切换底层控制策略的情况下,实现控制模式的改变。由于采用分散式控制,每个模块只采集自己的电压电流,可靠性更高。在此基础上还应用二次调节,从正向和反向分别实现输入均压和输出均流的控制,保障系统失电的时候也能正常工作。通过建立子模块拓扑的平均开关模型,并利用小信号分析法进行了参数的设计,根据根轨迹分布图分别分析了在给定参数下单个模块第一级和第二级拓扑的稳定性;对于整个系统,从串联的输入侧和并联的输出侧分别建立小信号模型,并推导等效阻抗模型及电压电流扰动的传递函数特征方程,在给定参数下分析了串联侧以及并联侧不同模块数量对等效阻抗的影响。得出了子模块的数目并不会影响系统的稳定且并联侧的电流扰动对根轨迹的分布影响较大的结论。针对以上控制策略,首先在Matlab/Simulink平台中搭建了仿真模型,验证其可行性;然后设计了单模块实验平台并进行验证;最后利用RT-LAB半实物平台实现了对ISOP系统的控制策略的实验验证。
彭旭[10]（2014）在《用于贯通式牵引供电系统的电压源型逆变器并联研究》文中研究表明既有牵引供电方式下的铁路系统存在电能质量和过分相问题,随着高速铁路和重载铁路的快速发展,上述问题日趋严重。基于三相-单相变换器的贯通式牵引供电系统使用电力电子变换器代替了变压器,能够完全取消电分相装置,解决电能质量问题,实现了全线贯通,是一种新型的智能牵引供电系统。随着现代电力电子器件及技术的发展,该系统的优势日益突出,因此,有必要对贯通式牵引供电系统展开深入研究。本文研究电压源型逆变器贯通式牵引供电系统并联特性及相应的控制策略,为该系统的工程化提供理论支撑,具有重要的现实意义。本文首先讨论了单相逆变器的拓扑结构,研究了电压源型逆变器的控制方法,并采用带电压幅值反馈与电流前馈的双闭环控制策略实现逆变器电压源型输出；建立了牵引网Carson模型并提出了CRH2型动车组简单多质点牵引负荷模型,在此基础上分析牵引变电所内逆变器并联模型以及牵引变电所并联系统中的环流特性；利用控制单一变量变化策略逐一分析环流有功、无功和直流成分产生的原因,仿真验证了环流分析的正确性。设计了单相锁相环以及电流分解算法,采用分散逻辑控制法进行牵引变电所内并联控制,并搭建逆变器并联组成的单牵引变电所仿真模型；设计了适合于本文研究的贯通式牵引供电系统的并联策略；提出基于双闭环的改进型下垂控制,改善了传统下垂控制稳态误差大的缺点；构建了基于独立电压源型逆变器的牵引变电所并联系统；仿真验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。为进一步验证理论分析以及控制策略的正确性以及可实施性,本文搭建了小功率FPGA实验平台,调试了FPGA控制电路板及IGBT驱动电路板。运用Verilog HDL语言编写了PI控制、单相锁相环以及电流检测等模块。在实验平台上,完成了电压源型单相逆变器双闭环控制,逆变器分散逻辑控制并联策略以及基于双闭环的改进型下垂控制实验。实验结果证明,本文研究的并联系统可实现系统扩容,所设计的控制系统可有效抑制并联系统产生的环流以及增强系统的可靠性。
二、SS_1 机车反向器控制电路的改进（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、SS_1 机车反向器控制电路的改进（论文提纲范文）
（1）基于五电平三相—单相变换器的多牵引变电所并网控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外牵引供电系统研究现状 |
| 1.3 贯通式同相供电的研究现状 |
| 1.4 贯通式同相供电的研究意义 |
| 1.5 本文的主要工作内容 |
| 第2章 三相-单相变换器的拓扑及控制研究 |
| 2.1 系统概述 |
| 2.2 三相PWM整流器及其控制 |
| 2.2.1 三相五电平DCMC整流电路分析 |
| 2.2.2 三相整流电路的数学模型 |
| 2.2.3 三相PWM整流电路的控制策略 |
| 2.3 辅助均压电路及其控制 |
| 2.3.1 多电平电容电压不平衡问题的分析 |
| 2.3.2 电容式辅助均压电路 |
| 2.3.3 电感式辅助均压电路 |
| 2.4 单相PWM整流器及其控制策略 |
| 2.4.1 单相五电平DCMC整流电路的拓扑结构 |
| 2.4.2 单相PWM整流电路的控制策略 |
| 2.4.3 调制控制策略 |
| 2.5 三相-单相变换器拓扑结构 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 多牵引变电所的并网特性及其控制策略 |
| 3.1 多牵引变电所并网的拓扑结构 |
| 3.2 牵引网阻抗的计算及其对变电所输出电压的影响 |
| 3.2.1 牵引网阻抗的计算 |
| 3.2.2 牵引网阻抗对功率源输出电压的影响 |
| 3.3 牵引变电所之间的环流及负载均流特性的分析 |
| 3.3.1 牵引变电所之间的环流分析 |
| 3.3.2 两个并网牵引变电所之间自动分流特性的分析 |
| 3.4 并网控制策略 |
| 3.4.1 下垂控制 |
| 3.4.2 贯通式同相供电系统下垂特性分析 |
| 3.4.3 改进型下垂并网控制策略 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 系统仿真建模及结果分析 |
| 4.1 三相-单相变换器的系统仿真结构图及仿真参数 |
| 4.2 三相五电平PWM整流器的仿真 |
| 4.3 单相五电平全桥PWM整流器的仿真 |
| 4.4 三相-单相五电平并网变换器仿真 |
| 4.4.1 静态性能分析 |
| 4.4.2 动态性能分析 |
| 4.5 两个全电力电子变电所并网的仿真 |
| 4.5.1 三相-单相变换器控制性能分析 |
| 4.5.2 有功、无功电流的给定分析 |
| 4.5.3 并网电流分析 |
| 4.5.4 并网电压的分析 |
| 4.6 三个全电力电子变电所并网的仿真 |
| 4.6.1 控制器性能分析 |
| 4.6.2 并网电流的分析 |
| 4.6.3 并网电压分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 实验验证 |
| 5.1 硬件电路结构及其实验参数 |
| 5.2 软件控制器设计 |
| 5.3 三相PWM整流器实验 |
| 5.3.1 稳态分析 |
| 5.3.2 动态分析 |
| 5.4 单相PWM整流器实验 |
| 5.5 三相-单相系统并网实验 |
| 5.5.1 稳态分析 |
| 5.5.2 动态分析 |
| 5.6 基于改进下垂控制的两牵引变电所并网实验 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（2）大功率晶闸管均流均压试验台关键技术研究及实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 半导体开关器件均压均流研究现状 |
| 1.2.1 半导体开关器件均流均压问题的提出 |
| 1.2.2 电力机车中均流均压技术应用现状 |
| 1.2.3 机车主整流柜均流均压试验台的发展现状 |
| 1.3 本文研究的内容 |
| 1.4 本文的组织结构 |
| 第2章 整流电路中大功率晶闸管的均流均压 |
| 2.1 整流开关器件伏安特性分析 |
| 2.1.1 二极管的伏安特性分析 |
| 2.1.2 晶闸管的伏安特性分析 |
| 2.2 电力机车主整流柜应用的整流电路 |
| 2.2.1 单相桥式全控整流电路 |
| 2.2.2 单相桥式半控整流电路 |
| 2.2.3 三相全控桥式整流电路 |
| 2.3 大功率晶闸管的均流和均压技术 |
| 2.3.1 大功率晶闸管的并联均流 |
| 2.3.2 大功率晶闸管的串联均压 |
| 2.4 电力机车整流柜中开关管的并联和串联 |
| 2.4.1 电力机车整流电路中开关管并联应用 |
| 2.4.2 电力机车整流电路中开关管串联应用 |
| 2.5 均流试验和均压试验 |
| 2.5.1 均流试验 |
| 2.5.2 均压试验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 大功率晶闸管均流均压试验台中的关键技术 |
| 3.1 均流试验中的负载方案 |
| 3.2 均压试验中的高压建立 |
| 3.3 均流均压试验的数据采集 |
| 3.3.1 均流试验中电流检测传感器 |
| 3.3.2 均压试验中电压检测传感器 |
| 3.3.3 电压电流参数的数据采集模块 |
| 3.3.4 Modbus通讯协议 |
| 3.4 大功率晶闸管触发技术 |
| 3.4.1 同步信号的触发方式 |
| 3.4.2 H型桥式晶闸管触发电路 |
| 3.5 试验接线自动控制模块 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 大功率晶闸管均流均压试验台硬件系统设计 |
| 4.1 大功率晶闸管均流均压试验台组成原理 |
| 4.2 试验台电源主电路的设计 |
| 4.3 均压均流试验控制电路 |
| 4.3.1 均流和均压试验变压器的参数计算 |
| 4.3.2 均流和均压试验自动控制电路 |
| 4.4 晶闸管触发电路设计 |
| 4.4.1 微处理控制单元 |
| 4.4.2 GZ7-41 型脉冲输出盒的驱动要求 |
| 4.4.3 基于IR2104的H型桥式交流驱动电路 |
| 4.5 均流均压试验参数检测电路设计 |
| 4.5.1 试验电流参数检测 |
| 4.5.2 试验电压参数检测 |
| 4.5.3 采样滤波电路设计 |
| 4.5.4 信号采集电路 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 大功率晶闸管均流均压试验台的软件设计 |
| 5.1 晶闸管触发控制程序设计 |
| 5.2 试验台上位机软件设计平台选择 |
| 5.2.1 均流均压试验台上位机软件的功能需求 |
| 5.2.2 均流均压试验台上位机软件平台 |
| 5.3 试验台MCGS监控数据库的设计 |
| 5.4 组态设备连接 |
| 5.5 软件测试系统界面设计 |
| 5.5.1 主界面设计 |
| 5.5.2 均流和均压试验信息输入界面设计 |
| 5.5.3 均流测试界面设计 |
| 5.5.4 均压测试界面设计 |
| 5.5.5 数据操作界面设计 |
| 5.6 软件功能脚本程序 |
| 5.6.1 均流试验界面脚本程序 |
| 5.6.2 均压试验界面脚本程序 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 大功率晶闸管均流均压试验台的测试 |
| 6.1 试验台均流试验测试验证 |
| 6.2 试验台均压试验测试验证 |
| 6.3 结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 附录 A 实时数据库 |
| 附录 B 脚本程序 |
（3）基于多电平三相—单相变换器的贯通式同相牵引供电系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本文研究背景及意义 |
| 1.1.1 电气化铁路发展概况 |
| 1.1.2 贯通式同相牵引供电系统的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 铁路牵引供电系统研究现状 |
| 1.2.2 电力电子技术发展现状 |
| 1.2.3 铁路牵引供电系统发展趋势 |
| 1.3 贯通式同相牵引供电系统 |
| 1.4 本文主要研究内容与结构 |
| 第2章 五电平三相-单相变换器结构及控制技术 |
| 2.1 概述 |
| 2.1.1 贯通式同相牵引供电系统基本模型 |
| 2.1.2 用于贯通式同相牵引供电系统的三相-单相变换器 |
| 2.2 三相PWM整流器及其控制 |
| 2.2.1 拓扑结构及数学模型 |
| 2.2.2 三相PWM整流器控制策略 |
| 2.2.3 整流器参数设计 |
| 2.3 单相H桥PWM逆变器及其控制 |
| 2.3.1 拓扑结构 |
| 2.3.2 单相逆变器控制策略 |
| 2.3.3 单相逆变器滤波电路设计 |
| 2.4 谐波分析 |
| 2.4.1 DC-单相AC变换 |
| 2.4.2 三相AC-DC变换 |
| 2.5 仿真验证 |
| 2.5.1 主电路及其参数 |
| 2.5.2 三相整流器仿真 |
| 2.5.3 单相逆变器仿真 |
| 2.5.4 三相-单相变换器系统仿真 |
| 2.5.5 谐波特性仿真 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 三相-单相DCMC结构及其均压电路 |
| 3.1 三相-单相DCMC主电路结构 |
| 3.1.1 三电平变换器主电路结构 |
| 3.1.2 五电平变换器主电路结构 |
| 3.1.3 N电平变换器主电路结构 |
| 3.2 五电平DCMC直流电容电压漂移 |
| 3.2.1 概述 |
| 3.2.2 电平DCMC主电路及其简化模型 |
| 3.2.3 五电平DCMC直流电容电压漂移现象分析 |
| 3.3 DCMC电容式辅助均压策略 |
| 3.3.1 电容式辅助均压原理 |
| 3.3.2 通用电容式均压电路 |
| 3.3.3 一级电容式均压电路 |
| 3.3.4 单电容式均压电路 |
| 3.3.5 简化的单电容式均压电路 |
| 3.4 仿真验证 |
| 3.4.1 动态特性 |
| 3.4.2 辅助均压电路工作与不工作对变换器的影响 |
| 3.4.3 带平衡负载、感性负载和不平衡负载情况 |
| 3.4.4 使用器件及功率损耗比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 牵引变电所变换器并联的均流控制策略 |
| 4.1 新型牵引变电所结构 |
| 4.2 变换器并联环流分析 |
| 4.2.1 总体环流分析 |
| 4.2.2 单一变量的环流分析 |
| 4.2.3 仿真验证 |
| 4.3 变换器并联均流控制策略 |
| 4.3.1 传统无线下垂控制策略 |
| 4.3.2 改进型无线下垂控制策略 |
| 4.3.3 仿真验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 贯通式同相牵引供电系统运行及并网控制 |
| 5.1 贯通式同相牵引供电系统结构 |
| 5.1.1 总体结构 |
| 5.1.2 容量配置 |
| 5.2 牵引负荷及其对变电所间环流的影响 |
| 5.2.1 牵引网阻抗计算 |
| 5.2.2 牵引负荷CRH2多质点模型 |
| 5.2.3 CRH2多质点模型牵引功率推算及特征分析 |
| 5.2.4 考虑阻抗变化的牵引供电系统环流分析 |
| 5.3 并网控制策略 |
| 5.3.1 系统下垂外特性分析 |
| 5.3.2 无线主从并网控制策略 |
| 5.3.3 带自我检测电流给定的单相变换器并网控制策略 |
| 5.4 仿真验证 |
| 5.4.1 仿真系统及其参数 |
| 5.4.2 仿真结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 实验验证 |
| 6.1 实验系统 |
| 6.1.1 实验系统结构 |
| 6.1.2 实验参数设计 |
| 6.2 控制器设计与实现 |
| 6.2.1 变换器控制系统 |
| 6.2.2 自动分流指令检测控制器 |
| 6.2.3 快速PI控制器设计 |
| 6.2.4 控制器资源占用 |
| 6.3 电容式辅助均压电路实验 |
| 6.3.1 均压电路参数 |
| 6.3.2 一级电容式均压实验 |
| 6.3.3 简化的单电容均压实验 |
| 6.4 变换器并联并网实验 |
| 6.4.1 并联实验 |
| 6.4.2 并网实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
（4）矿山牵引电机车控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 文中插图 |
| 文中表格 |
| 第一章 绪论 |
| 摘要 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 异步电动机控制策略的发展 |
| 1.2.1 相关学科的发展 |
| 1.2.2 交流调速控制技术的发展 |
| 1.3 矿山牵引电机车运行环境与控制要求 |
| 1.4 矿山牵引电机车的发展 |
| 1.5 本论文立题的依据、研究内容及主要贡献 |
| 1.5.1 立题的依据 |
| 1.5.2 本论文的研究内容及主要贡献 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 异步电动机的数学模型及牵引特性 |
| 摘要 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 异步电动机的动态数学模型 |
| 2.2.1 异步电动机三相原始数学模型 |
| 2.2.2 异步电动机在不同坐标系下的数学模型 |
| 2.2.3 异步电动机按转子磁链定向的数学模型 |
| 2.3 异步电机运行时电压与电流限制 |
| 2.4 约束条件下的最大转矩与异步电机的机械特性的比较 |
| 2.5 异步电机的牵引特性及工作区域 |
| 2.6 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 矿山牵引电机车一体化模型 |
| 摘要 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 矿山牵引电机车的结构 |
| 3.2.1 蓄电池式矿山牵引电机车 |
| 3.2.2 直流架线式矿山牵引电机车结构 |
| 3.3 黏着力及黏着控制 |
| 3.3.1 黏着牵引力的产生 |
| 3.3.2 黏着 |
| 3.4 矿山牵引电机车的负载 |
| 3.4.1 基本负载 |
| 3.4.2 附加负载 |
| 3.5 矿山牵引电机车的牵引质量 |
| 3.6 牵引电机力矩传递模型 |
| 3.7 牵引电机车控制方案 |
| 3.8 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 矿山牵引电机车控制系统 |
| 摘要 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 矿山牵引电机车性能要求 |
| 4.3 矿山牵引电机车控制策略 |
| 4.3.1 直接转矩控制方案 |
| 4.3.2 矢量控制系统控制方案 |
| 4.3.3 牵引电机控制方案的选择 |
| 4.4 母线电压波动对系统的影响 |
| 4.4.1 母线电压补偿控制方案与设计 |
| 4.4.2 母线电压补偿控制方案 |
| 4.4.3 母线电压补偿控制环节设计 |
| 4.4.4 母线电压补偿控制仿真 |
| 4.5 双异步电动机并联运行的特殊问题 |
| 4.5.1 电轮径不一致对系统的影响 |
| 4.5.2 电动机参数差异对系统的影响 |
| 4.5.3 异步电动机参数和轮径不一致的仿真 |
| 4.6 并联运行电机转速和电流检测 |
| 4.7 速度模式并联运行矢量控制系统 |
| 4.8 力矩模式并联运行矢量控制系统 |
| 4.9 运行模式与操作指令 |
| 4.9.1 速度模式与力矩模式的比较 |
| 4.9.2 矿山牵引电机车运行状态及操作运行模式设计 |
| 4.10 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 矿山牵引电机车无速度传感器控制 |
| 摘要 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 异步电动机速度估算方法 |
| 5.3 基于转矩电流微分估算转速 |
| 5.4 无速度传感器矢量控制系统的仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第六章 矿山牵引电机车系统设计 |
| 摘要 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统总体设计 |
| 6.3 主电路硬件设计 |
| 6.4 下位机控制电路硬件设计 |
| 6.4.1 dsPIC30F6010A 数字信号控制器 |
| 6.4.2 单片机资源分配 |
| 6.4.3 电流检测及保护电路 |
| 6.4.4 电压检测及保护电路 |
| 6.4.5 转速检测电路 |
| 6.4.6 PWM 信号驱动及保护电路 |
| 6.4.7 司机操作信号电路 |
| 6.5 下位机软件设计 |
| 6.5.1 中断优先级 |
| 6.5.2 主程序 |
| 6.5.3 PWM 中断程序 |
| 6.5.4 AD 中断程序 |
| 6.5.5 弱磁控制程序 |
| 6.5.6 CAN 通讯程序 |
| 6.5.7 测速程序 |
| 6.6 上位机软件设计 |
| 6.7 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第七章 实验结果与分析 |
| 摘要 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 小功率实验平台实验结果及分析 |
| 7.2.1 小功率实验平台 |
| 7.2.2 矢量控制稳速实验 |
| 7.2.3 矢量控制空载起动实验 |
| 7.2.4 矢量控制带额定负载和突加、突减负载实验 |
| 7.2.5 矢量控制速度和力矩模式实验 |
| 7.2.6 无速度传感器矢量控制实验 |
| 7.3 大功率实验平台及产品样机实验结果及分析 |
| 7.3.1 大功率实验平台 |
| 7.3.2 矢量控制低速加载实验 |
| 7.4 产品样机的相关实验 |
| 7.4.1 牵引特性实验 |
| 7.4.2 起动最大牵引力的测试 |
| 7.4.3 牵引机车电气制动距离测试 |
| 7.4.4 牵引电机车制动特性测试 |
| 7.5 矿山牵引电机车整车现场测试结果及分析 |
| 7.5.1 矿山牵引电机车及测试场地 |
| 7.5.2 试运行结果分析 |
| 7.6 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第八章 结论与展望 |
| 摘要 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 进一步的工作与展望 |
| 攻读博士学位期间发表录用的论文、所作的项目 |
| 致谢 |
（5）220kV直供式牵引供电系统电能质量改善技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题提出的背景 |
| 1.2 课题的意义 |
| 1.3 课题研究方法及预期目标 |
| 本章小结 |
| 第二章 220kV 直供式牵引供电系统 |
| 2.1 牵引供电系统 |
| 2.1.1 牵引供电系统的电流制 |
| 2.1.2 牵引变电所的分类 |
| 2.1.3 牵引供电系统供电方式 |
| 2.1.4 牵引供电系统特点 |
| 2.2 220kV 直供式牵引供电系统 |
| 2.2.1 220kV 直供式牵引供电系统简介 |
| 2.2.2 220kV 直供式牵引变电所 |
| 2.2.3 220kV 直供式牵引供电系统存在的不足 |
| 本章小结 |
| 第三章 牵引供电系统电能质量问题 |
| 3.1 电力机车负荷分析 |
| 3.1.1 原理概述 |
| 3.1.2 运行调速分析 |
| 3.2 谐波电流 |
| 3.2.1 谐波电流产生的原因 |
| 3.2.2 谐波电流的危害和改善措施 |
| 3.3 功率因数 |
| 3.3.1 电力机车的功率因数 |
| 3.3.2 功率因数低的危害和提高措施 |
| 3.4 负序电流 |
| 3.4.1 对称分量法 |
| 3.4.2 单相负荷在电力系统中引起的负序电流 |
| 3.4.3 负序电流的危害和改善措施 |
| 本章小结 |
| 第四章 有源电力滤波器改善电能质量技术 |
| 4.1 有源电力滤波器的发展现状 |
| 4.2 有源电力滤波器的基本原理 |
| 4.2.1 并联型有源电力滤波器及其特性 |
| 4.2.2 串联型有源电力滤波器及其特性 |
| 4.3 有源电力滤波器的主电路拓扑结构 |
| 4.3.1 电压型脉宽调制变流器的拓扑结构 |
| 4.3.2 电流型脉宽调制变流器的拓扑结构 |
| 4.3.3 多重化的主电路拓扑结构 |
| 4.4 有源电力滤波器的控制系统 |
| 4.4.1 三相电路谐波和无功电流实时检测方法 |
| 4.4.2 有源电力滤波器的指令电流运算电路 |
| 4.4.3 有源电力滤波器的电流跟踪控制电路 |
| 4.4.4 有源电力滤波器的PWM 信号驱动电路 |
| 4.5 有源电力滤波器的控制方式 |
| 4.5.1 负载电流控制方式 |
| 4.5.2 电源电流控制方式 |
| 4.5.3 综合控制方式 |
| 本章小结 |
| 第五章 统一电能质量调节器改善牵引供电系统电能质量 |
| 5.1 国内外改善牵引供电系统电能质量的主要方法 |
| 5.1.1 无源电力滤波器与电容器补偿法 |
| 5.1.2 有源电力滤波器与静止无功补偿器补偿法 |
| 5.1.3 混合有源电力滤波器补偿方法 |
| 5.2 统一电能质量调节器改善牵引供电系统电能质量 |
| 5.3 统一电能质量调节器的电路设计 |
| 5.3.1 无源电力滤波器组的电路设计 |
| 5.3.2 线性电抗器的电路设计 |
| 5.3.3 统一电能质量调节器主电路的设计 |
| 5.4 统一电能质量调节器的控制系统 |
| 5.4.1 无源电力滤波器组和线性电抗器的控制方法 |
| 5.4.2 统一电能质量调节器指令电流运算电路控制方法 |
| 5.4.3 统一电能质量调节器的控制方式 |
| 5.5 控制系统的实现 |
| 本章小结 |
| 第六章 统一电能质量调节器改善技术仿真分析 |
| 6.1 MATLAB 软件简介 |
| 6.2 系统建模和仿真分析 |
| 6.2.1 电力机车负荷仿真分析 |
| 6.2.2 无源滤波、无功补偿装置仿真分析 |
| 6.2.3 统一电能质量调节器仿真分析 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多种新能源联合供电分布式发电系统的发展与现状 |
| 1.2.1 单输入直流变换器型两级分布式发电系统 |
| 1.2.2 多输入直流变换器型两级分布式发电系统 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 1.4 论文研究意义与创新点 |
| 第二章 内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统电路拓扑及能量管理控制策略 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统电路拓扑 |
| 2.3 内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统的能量管理控制策略 |
| 2.3.1 能量管理模式 |
| 2.3.2 最大功率输出能量管理控制策略 |
| 2.3.3 工作模式及其平滑切换原理 |
| 2.4 最大功率点跟踪控制 |
| 2.4.1 光伏电池 |
| 2.4.2 风力发电机 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统的稳态原理特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高频开关过程分析 |
| 3.2.1 多输入逆变器的高频开关过程 |
| 3.2.2 双向充放电变换器的高频开关过程 |
| 3.3 多输入源占空比及输出外特性 |
| 3.3.1 多输入源占空比表达式 |
| 3.3.2 输出外特性 |
| 3.4 关键问题讨论 |
| 3.4.1 功率器件电压尖峰 |
| 3.4.2 负载电压直流偏置 |
| 3.4.3 储能元件侧输入二次电流纹波 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统主要电路参数和控制环路设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统主要电路参数设计准则 |
| 4.2.1 输入滤波器 |
| 4.2.2 输出滤波器 |
| 4.2.3 变压器匝比 |
| 4.2.4 并联谐振电路 |
| 4.2.5 输出滤波电感和变压器绕组电流 |
| 4.2.6 功率器件电压和电流应力 |
| 4.3 系统小信号建模及控制环路设计 |
| 4.3.1 多输入逆变器 |
| 4.3.2 双向充放电变换器 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 3k VA240-360VDC/220V50Hz AC内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统的设计与仿真分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 3kVA240-360VDC/220V50HzAC内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统设计 |
| 5.2.1 系统构成 |
| 5.2.2 功率电路设计与参数选取 |
| 5.2.3 控制电路设计 |
| 5.2.4 机内辅助电源 |
| 5.3 3kVA 240-360VDC/220V50HzAC内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统仿真分析 |
| 5.3.1 稳态仿真分析 |
| 5.3.2 动态仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）基于MMC的牵引网谐波和负序综合治理技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 牵引供电制式和电能质量问题 |
| 1.2.1 牵引供电制式 |
| 1.2.2 牵引供电系统电能质量问题 |
| 1.3 牵引供电电能质量补偿技术研究现状 |
| 1.3.1 同相供电技术 |
| 1.3.2 铁路功率调节器技术 |
| 1.4 模块化多电平高压逆变技术研究现状 |
| 1.4.1 模块化级联多电平拓扑 |
| 1.4.2 调制策略 |
| 1.4.3 直流电压控制方法 |
| 1.4.4 内部环流抑制技术 |
| 1.5 论文选题和各章节安排 |
| 第二章 牵引网谐波和负序特性分析 |
| 2.1 电力机车的电能质量特性分析 |
| 2.1.1 交-直电力机车电能质量特性 |
| 2.1.2 交-直-交电力机车电能质量特性 |
| 2.1.3 两种机车混跑的电能质量特性 |
| 2.2 谐波和负序传播特性及影响分析 |
| 2.2.1 牵引供电系统模型 |
| 2.2.2 谐波传播特性及影响分析 |
| 2.2.3 负序产生机理及影响分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 V/V供电系统负序电流优化问题建模与求解 |
| 3.1 V/v供电的负序电流优化问题模型 |
| 3.1.1 V/v型牵引供电系统简介 |
| 3.1.2 问题建模 |
| 3.2 优化求解 |
| 3.2.1 优化问题特征分析 |
| 3.2.2 两种算法特征分析 |
| 3.2.3 对比求解分析 |
| 3.4 自适应优化实现及实例 |
| 3.4.1 Matlab符号数学工具箱简介 |
| 3.4.2 自适应实时优化策略 |
| 3.4.3 工程实例求解 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 MRPC拓扑结构及关键技术研究 |
| 4.1 MMC工作原理 |
| 4.1.1 拓扑结构 |
| 4.1.2 工作原理 |
| 4.2 MRPC拓扑结构对比 |
| 4.2.1 两桥臂MRPC拓扑及工作原理 |
| 4.2.2 四桥臂MRPC拓扑及工作原理 |
| 4.2.3 三桥臂MRPC拓扑及工作原理 |
| 4.2.4 三种拓扑比较分析 |
| 4.3 两相三桥臂系统分析 |
| 4.3.1 电压关系 |
| 4.3.2 电流关系 |
| 4.3.3 功率关系 |
| 4.3.4 环流分析 |
| 4.4 两相三桥臂MRPC控制关键技术研究 |
| 4.4.1 负序及无功电流检测方法 |
| 4.4.2 桥臂环流抑制策略 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 MRPC-HPF谐波抑制技术研究 |
| 5.1 谐波快速检测方法 |
| 5.1.1 基于SOGI方法的谐波检测算法 |
| 5.1.2 改进型SOGI特定次谐波检测算法 |
| 5.2 MRPC谐波抑制技术 |
| 5.2.1 谐波同步旋转坐标系与静止坐标系对应关系 |
| 5.2.2 静止坐标系下指定次谐波电流无静差抑制策略 |
| 5.3 高通滤波器优化设计 |
| 5.3.1 截止频率的选取 |
| 5.3.2 位置选择分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 基于RT-LAB的MRPC系统设计及仿真验证 |
| 6.1 RT-LAB实时仿真平台搭建 |
| 6.1.1 实时仿真平台介绍 |
| 6.1.2 MRPC实时仿真建模方法 |
| 6.2 MRPC参数设计 |
| 6.3 系统仿真验证 |
| 6.3.1 负序电流补偿 |
| 6.3.2 谐波抑制 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读学位期间的主要成果 |
（8）电力机车主变压器故障诊断技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的意义 |
| 1.2 机车主变压器概述 |
| 1.3 机车主变压器的特点 |
| 1.4 机车主变压器的故障类型 |
| 1.5 国内外相关技术的发展现状 |
| 1.5.1 变压器铁芯和绕组变形故障诊断 |
| 1.5.2 变压器绝缘材料缺陷的故障诊断 |
| 1.5.3 电力机车主变压器型式试验 |
| 1.6 本课题的主要研究思路 |
| 1.7 课题来源及本文的结构 |
| 2 机车主变压器振动信号特性研究 |
| 2.1 机车主变压器油箱振动信号的来源 |
| 2.1.1 机车主变压器油箱振动信号的来源 |
| 2.1.2 机车主变压器油箱振动信号测量位置的选择 |
| 2.2 机车主变压器绕组振动特性研究 |
| 2.2.1 机车主变压器绕组的轴向动态结构模型 |
| 2.2.2 机车主变压器绕组的电磁力的计算 |
| 2.2.3 机车主变压器绕组轴向振动加速度 |
| 2.2.4 绕组轴向振动加速度与预紧力的关系 |
| 2.3 机车主变压器铁芯振动特性研究 |
| 2.3.1 机车主变压器铁芯振动的机理 |
| 2.3.2 机车主变压器铁芯状态对振动信号的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于振动信号的机车主变压器故障诊断技术研究 |
| 3.1 机车主变压器的基本结构 |
| 3.1.1 电力机车用主变压器的总体结构 |
| 3.1.2 电力机车用主变压器的线圈绕组 |
| 3.1.3 电力机车用主变压器的铁芯 |
| 3.1.4 电力机车用主变压器的其他附属设施 |
| 3.2 机车主变压器绕组的有限元仿真分析 |
| 3.2.1 多物理场耦合有限元仿真概述 |
| 3.2.2 机车主变压器绕组的电磁场耦合 |
| 3.2.3 机车主变压器绕组的有限元仿真 |
| 3.3 基于振动信号的机车主变压器故障诊断算法 |
| 3.3.1 机车主变压器铁芯振动信号的特点 |
| 3.3.2 小波神经网络概述 |
| 3.3.3 混合粒子群优化算法(HPSO) |
| 3.3.4 基于HPSO-WNN的机车主变压故障诊断算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于DGA数据的机车主变压器故障诊断技术研究 |
| 4.1 油中溶解气体(DGA)算法 |
| 4.1.1 DGA算法的基本原理 |
| 4.1.2 基于DGA的故障诊断算法 |
| 4.2 DGA技术在机车主变压器故障诊断中的应用研究 |
| 4.2.1 机车主变压器DGA故障诊断方法基本流程的研究 |
| 4.2.2 机车主变压器DGA故障诊断应用实例 |
| 4.3 自组织RBF神经网络训练算法 |
| 4.3.1 RBF神经网络概述 |
| 4.3.2 模糊C值聚类算法 |
| 4.3.3 Gaussian随机分布PSO算法 |
| 4.3.4 自组织RBF网络训练算法的流程 |
| 4.3.5 自组织RBF网络训练算法测试 |
| 4.4 自组织RBF网络训练算法的应用 |
| 4.4.1 自组织RBF神经网络在牵引变压器故障诊断中的应用 |
| 4.4.2 测试结果分析 |
| 4.5 本章小总结 |
| 5 机车主变压器综合测试及故障诊断系统研制 |
| 5.1 机车主变压器综合测试及故障诊断系统的设计依据 |
| 5.1.1 机车主变压器型式试验的主要内容 |
| 5.1.2 机车主变压器故障检修中存在的问题 |
| 5.1.3 系统主要技术特点 |
| 5.2 机车主变压器综合测试及故障诊断系统的硬件设计 |
| 5.2.1 综合测试及故障诊断系统的总体设计 |
| 5.2.2 各子系统的设计实现 |
| 5.2.3 系统抗干扰设计 |
| 5.3 机车主变压器综合测试及故障诊断系统的软件设计 |
| 5.3.1 系统的PLC程序设计 |
| 5.3.2 系统主程序设计 |
| 5.3.3 故障诊断程序设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要的研究成果目录 |
| 致谢 |
（9）多模块分散式串并联系统控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题研究意义 |
| 1.1.1 多模块串并联系统概述 |
| 1.1.2 多模块串并联系统的组合方式 |
| 1.2 双向DC/DC模块拓扑 |
| 1.3 ISOP系统控制策略研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 多模块串并联系统 |
| 2.1 ISOP系统拓扑 |
| 2.1.1 系统拓扑设计 |
| 2.1.2 系统工况分析 |
| 2.2 单个DC/DC模块概述 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 单台DC/DC变换器控制策略 |
| 3.1 双向DC/DC变换器拓扑 |
| 3.2 第一级变换器控制策略 |
| 3.2.1 工作原理 |
| 3.2.2 控制策略与调制 |
| 3.2.3 仿真验证 |
| 3.2.4 实验验证 |
| 3.3 第二级变换器控制策略 |
| 3.3.1 工作原理 |
| 3.3.2 控制策略与调制 |
| 3.3.3 仿真验证 |
| 3.3.4 实验验证 |
| 3.4 单模块联调仿真和实验验证 |
| 3.4.1 仿真验证 |
| 3.4.2 实验验证 |
| 3.5 本章小节 |
| 4 改进的均压均流控制策略 |
| 4.1 改进的均压控制策略 |
| 4.1.1 一次调节控制策略 |
| 4.1.2 二次调节控制策略 |
| 4.2 仿真验证 |
| 4.2.1 有源工况仿真验证 |
| 4.2.2 无源工况仿真验证 |
| 4.2.3 有源无源工况切换仿真验证 |
| 4.3 实验验证 |
| 4.3.1 半实物仿真平台 |
| 4.3.2 实验结果分析 |
| 4.4 本章小节 |
| 5 系统稳定性分析 |
| 5.1 子模块稳定性 |
| 5.1.1 第一级Boost电路稳定性分析 |
| 5.1.2 第二级Buck电路稳定性分析 |
| 5.1.3 单台DC/DC变换器稳定性分析 |
| 5.1.4 下垂系数的影响 |
| 5.2 ISOP系统稳定性分析 |
| 5.2.1 串联侧稳定性分析 |
| 5.2.2 并联侧稳定性分析 |
| 5.3 本章小节 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）用于贯通式牵引供电系统的电压源型逆变器并联研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 铁路电气化现状 |
| 1.2 贯通式牵引供电系统 |
| 1.2.1 同相供电系统 |
| 1.2.2 贯通式牵引供电系统研究现状 |
| 1.3 国内外单相逆变器并联技术研究现况 |
| 1.4 本文主要工作内容 |
| 第2章 电压源型单相逆变器工作原理及其控制策略 |
| 2.1 单相逆变器拓扑结构 |
| 2.2 电压源型单相逆变器控制策略 |
| 2.2.1 PI控制器 |
| 2.2.2 电压源型逆变器双闭环控制策略 |
| 2.3 逆变器输出电流分解 |
| 2.4 电压源型单相逆变器仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 贯通式牵引供电系统并联环流分析 |
| 3.1 牵引网等效模型及牵引负荷模型 |
| 3.1.1 牵引网等效模型 |
| 3.1.2 CRH2型简单多质点牵引负荷模型 |
| 3.2 并联系统环流分析 |
| 3.2.1 并联等效模型 |
| 3.2.2 牵引变电所内逆变器并联环流分析 |
| 3.2.3 牵引变电所间并联环流分析 |
| 3.3 仿真分析 |
| 3.3.1 负荷模型仿真分析 |
| 3.3.2 牵引变电所内逆变器并联环流仿真分析 |
| 3.3.3 牵引变电所间并联环流仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 贯通式牵引供电系统并联控制策略研究 |
| 4.1 牵引变电所内逆变器并联控制策略 |
| 4.1.1 牵引变电所逆变器容量分析 |
| 4.1.2 逆变器并联分散逻辑控制策略 |
| 4.2 牵引变电所间并联控制策略 |
| 4.2.1 牵引变电所间改进型下垂控制策略 |
| 4.2.2 独立电压源型牵引变电所并网方案 |
| 4.3 仿真分析 |
| 4.3.1 牵引变电所内逆变器并联仿真 |
| 4.3.2 牵引变电所间并联仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实验验证 |
| 5.1 FPGA及VERILOG HDL语言概述 |
| 5.1.1 FPGA概述 |
| 5.1.2 Verilog HDL语言概述 |
| 5.2 FPGA实现及硬件设计 |
| 5.2.1 控制器FPGA实现 |
| 5.2.2 实验系统设计 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 电压源型单相逆变器双闭环控制实验 |
| 5.3.2 逆变器并联分散逻辑控制实验 |
| 5.3.3 基于双闭环的改进型下垂控制实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、SS_1 机车反向器控制电路的改进（论文参考文献）
- [1]基于五电平三相—单相变换器的多牵引变电所并网控制研究[D]. 赵莉. 西南交通大学, 2017(07)
- [2]大功率晶闸管均流均压试验台关键技术研究及实现[D]. 郭炎彬. 武汉理工大学, 2019(07)
- [3]基于多电平三相—单相变换器的贯通式同相牵引供电系统研究[D]. 何晓琼. 西南交通大学, 2014(11)
- [4]矿山牵引电机车控制系统的研究[D]. 宗剑. 上海大学, 2014(02)
- [5]220kV直供式牵引供电系统电能质量改善技术的研究[D]. 张彦朋. 大连交通大学, 2008(06)
- [6]内置并联分时选择开关全桥Buck型分布式发电系统[D]. 李钊钦. 青岛大学, 2020(01)
- [7]基于MMC的牵引网谐波和负序综合治理技术研究[D]. 王卫安. 中南大学, 2014(12)
- [8]电力机车主变压器故障诊断技术研究[D]. 付强. 中南大学, 2013(02)
- [9]多模块分散式串并联系统控制策略研究[D]. 鲁芳宇. 北京交通大学, 2019(01)
- [10]用于贯通式牵引供电系统的电压源型逆变器并联研究[D]. 彭旭. 西南交通大学, 2014(09)