[發(fā)明專利]基于VSM的兩電平牽引整流器的控制策略

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710797094.3
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107592026A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葛興來;陳旭東;馮曉云
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02J3/24
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司51200
• 代理人: 劉凱

1.一種基于VSM的兩電平牽引整流器的控制策略，其特征在于，建立模仿同步機的兩電平牽引整流器機械模型，取電流流入整流器的方向為電流的正方向，機械模型的方程為：

Jdθ·dt=-Tm+Te+Td=-Tm+Te+Dp(θ·-ω0)]]>

式中，T_m、T_e、T_d分別為虛擬機械轉(zhuǎn)矩、虛擬電磁轉(zhuǎn)矩和阻尼轉(zhuǎn)矩；J為轉(zhuǎn)動慣量；ω₀為實際的牽引網(wǎng)角速度；D_p為阻尼系數(shù)；為虛擬同步機的電氣角速度即整流器輸入電壓的角速度；

求得整流器輸入電壓的角速度實現(xiàn)整流器輸入電壓e_ab的頻率控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于VSM的兩電平牽引整流器的控制策略，其特征在于，通過控制虛擬機械轉(zhuǎn)矩T_m控制虛擬電磁轉(zhuǎn)矩T_e，進而控制整流器有功功率P_e：

虛擬機械轉(zhuǎn)矩T_m由兩部分組成：

T_m＝T₀+ΔT

T₀為PI控制器的輸出，控制直流側(cè)電壓跟蹤給定值，表示為：

T₀＝(K_p+K_i/s)(V_dc__ref-V_dc)

式中，K_p和K_i分別為PI控制器的比例系數(shù)和積分系數(shù)；s為微分算子，V_dc為直流側(cè)電壓，V_dc__ref為給定值；

ΔT為頻率支撐部分，表示為：

ΔT＝k_f(ω₀-ω₀*)

式中，k_f為頻率調(diào)節(jié)系數(shù)，ω₀*為牽引網(wǎng)額定角速度；

在牽引網(wǎng)頻率發(fā)生波動時，ΔT調(diào)節(jié)虛擬機械轉(zhuǎn)矩T_m，當(dāng)系統(tǒng)為穩(wěn)定狀態(tài)有T_m＝T_e，虛擬電磁轉(zhuǎn)矩T_e為：

T_e＝P_e/ω

式中，ω為整流器輸入電壓實際角速度；當(dāng)系統(tǒng)為穩(wěn)定狀態(tài)時，由ω₀替代ω，即：

T_e＝P_e/ω₀

通過調(diào)節(jié)整流器輸出有功功率P_e，為牽引網(wǎng)頻率提供支撐。