摘要：提出一种基于模块化多电平结构的电气化铁路不断电过分相装置拓扑,该拓扑无需变压器,可直接接入27.5 k V等级的牵引供电系统。拓扑采用两相式结构,两个交流输出端子分别接于中性段与一条牵引供电臂,直流支撑电容支路的中点接在钢轨上。建立了所提出拓扑的数学模型,并与应用于直流输电领域的三相式模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)拓扑进行了比较,两相式MMC拓扑的公共直流电容电压中不仅包含直流分量,还包含工频基波分量。基波分量的大小与两相输出电流之和成正比,与电容容值成反比。设计了装置级控制策略,提出对上下桥臂电流都采用直接电流反馈的闭环控制方式,保证装置交流输出电流具有较好的波形。利用PSCAD仿真和样机实验验证了所提拓扑及控制策略的正确性和有效性。

摘要：为了解决机车过分相时出现的过电压、过电流以及牵引变电站产生的负序电流等电能质量问题,本文提出一种新的不断电过分相与电能质量综合补偿装置,该装置能够在机车通过电分相时消除供电死区,使机车不断电、满功率、无速度损失地通过电分相,在没有机车通过电分相时减小牵引变电站注入电力系统的负序电流和谐波。给出本文所提出装置的系统配置,对工作时序进行分析,研究了基于三桥臂模块化多电平结构的装置拓扑,并设计了相应的系统级和装置级控制策略。最后通过仿真验证了所提出装置及其拓扑和控制策略的正确性和有效性。

摘要：过分相时的过电压、过电流以及负序电流注入问题,是高速、重载电气化铁路存在的重要问题,严重制约着铁路的可靠运行和电力系统的安全稳定。本文提出一种应用于复线牵引网的电气化铁路不断电过分相与电能质量补偿方案,对该方案的系统构成、运行原理、控制策略进行了研究。按照每个方向是否有机车过分相进行组合设计了典型工况,并利用PSCAD软件对典型工况下方案的补偿效果进行了仿真。结果表明,所提出的方案能够使两个方向的机车同时不断电过分相,或者一个方向机车不断电过分相的同时整个牵引变电站的电能质量最优。