[發明專利]電力機車輔助變流器直流電壓震蕩抑制方法

有效

• 申請號: 202010445777.4
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111510011B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 張宇龍;葸代其;鄒會杰;張瑞峰;詹哲軍;賀志學
• 申請（專利權）人: 中車永濟電機有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

1.一種電力機車輔助變流器直流電壓震蕩抑制方法，所述輔助變流器是降壓斬波Buck電路和逆變器級連而成，其特征在于，抑制方法是由如下步驟實現的：

步驟一：通過試驗測量所選定的輔助變流器在不同功率等級下的試驗波形，得出對應不同功率等級下的逆變側直流電壓U_dc與電流I_dc的震蕩頻率f，及相應的逆變側直流電壓U_dc與電流I_dc的相位差Δ_θ，其中，Δ_θ＝θ_U-θ_I，θ_U為逆變側直流電壓相位，θ_I為逆變側直流電流相位；從不同功率等級下的逆變側直流電壓U_dc與電流I_dc的震蕩頻率f中選取最大值f_max及對應的相位差Δ_θmax；

步驟二：實時采集逆變側直流電壓U_dc；

步驟三：計算逆變側直流電壓U_dc的震蕩量Δ_U，Δ_U＝U_dc-U_ref，U_ref為逆變側直流電壓目標值；

步驟四：令Δ_θ補＝180°-Δ_θmax，當Δ_θ補≤45°，根據Δ_θ補的大小，按如下選取相應參數A、B：

0°＜Δ_θ補≤5°時，A＝1,B＝1/0.08412132；

5°＜Δ_θ補≤10°時，A＝0.984835645397554,B＝1/0.17616129；

10°＜Δ_θ補≤15°時，A＝0.966092383592143,B＝1/0.26725875；

15°＜Δ_θ補≤20°時，A＝0.939916925046859,B＝1/0.36322704；

20°＜Δ_θ補≤25°時，A＝0.906435415347077,B＝1/0.46593993；

25°＜Δ_θ補≤30°時，A＝0.866354444531846,B＝1/0.57647266；

30°＜Δ_θ補≤35°時，A＝0.819387258924401,B＝1/0.69959639；

35°＜Δ_θ補≤40°時，A＝0.766130961732220,B＝1/0.83887027；

40°＜Δ_θ補≤45°時，A＝0.707106781186548,B＝1；

并按照公式計算抑制電壓震蕩的調制比補償量Δ_M；函數F(F_cut,Δ_U)為一階低通數字濾波器，F_cut為一階低通數字濾波器截止頻率，其大小按照F_cut＝B·2π·f_max計算；

步驟五：若Δ_θ補大于45°，將其分解成n個小于等于45°的值，即Δ_θ補＝Δ_θ補1+Δ_θ補2+...+Δ_θ補n，其中Δ_θ補1、Δ_θ補2、...、Δ_θ補n為n個小于等于45°的值，并根據分解后角度值按照步驟四分別選取各自相應的A、B值，補償量Δ_Mn按照如下方法進行：其中，A_n為對應于Δ_θ補n的A值，F_cut(n)＝B_n·2π·f_max，B_n為對應于Δ_θ補n的B值；

步驟六：對Δ_M或Δ_Mn進行限幅運算，Δ_M或Δ_Mn取值范圍為:-M_max·25％＜Δ_M＜M_max·25％，-M_max·25％＜Δ_Mn＜M_max·25％，其中M_max為三相逆變調制比設計最大值；

步驟七：將逆變器控制所計算出的調制比M與補償量Δ_M或Δ_Mn相加，并對相加的結果進行限幅處理，即0＜M+Δ_M＜M_max,0＜M+Δ_Mn＜M_max，然后將結果用于逆變調制算法。

2.根據權利要求1所述的電力機車輔助變流器直流電壓震蕩抑制方法，其特征在于，步驟一中的相位差Δ_θmax還能用于確定直流電壓震蕩的位置：當Δ_θmax＝180°時，判定直流電壓震蕩發生在逆變側；當0＜Δ_θmax＜180°時，判定直流電壓震蕩發生在輸入側。