[發(fā)明專利]一種地鐵牽引傳動(dòng)系統(tǒng)直流側(cè)振蕩抑制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011267276.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN112260255B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何鴻云;葛興來;蒲俊楷;孫偉鑫;呂正銀;蔣朝勃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都運(yùn)達(dá)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J1/00
• 分類號(hào): H02J1/00;H02P21/05;H02P21/14;H02P27/08;H02P27/12
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

1.一種地鐵牽引傳動(dòng)系統(tǒng)直流側(cè)振蕩抑制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟S1，對(duì)地鐵牽引傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行線性化建模；

步驟S2，基于虛擬正阻抗技術(shù)重構(gòu)直流側(cè)電壓；

步驟S3，將步驟S2重構(gòu)的直流側(cè)電壓作為空間矢量脈寬調(diào)制的參考電壓，結(jié)合地鐵牽引電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地鐵牽引傳動(dòng)系統(tǒng)直流側(cè)電壓振蕩抑制；所述步驟S1的線性化建模過程包括：

步驟S11，建立地鐵牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)方程：

式中：L_dc、R_dc為等效的電感和電阻，C_dc為直流側(cè)電容，i_g為網(wǎng)側(cè)電流，E_g為電源電壓，v_dc為直流側(cè)電壓，i_inv是輸出到逆變器的電流；

步驟S12，若忽略逆變器開關(guān)損耗和電機(jī)損耗，且考慮到電機(jī)側(cè)消耗功率P_L為恒定功率及直流側(cè)電壓的小信號(hào)擾動(dòng)分量，輸出到逆變器的電流i_inv表示為：

式中：V_dc,0為直流側(cè)電壓的平均值，Δv_dc為直流側(cè)電壓振蕩變化值；

步驟S13，根據(jù)式(1)-(3)得到線性化的地鐵牽引傳動(dòng)狀態(tài)方程：

所述步驟S2的重構(gòu)過程還包括：

步驟S24，對(duì)直流側(cè)電壓振蕩變化值Δv_dc采用比例增益控制進(jìn)一步提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，得到重構(gòu)后的直流側(cè)電壓v_d′_c為：v_d′_c＝V_dc,0-k_vΔv_dc；

其中，k_v表示比例增益因子。

2.一種地鐵牽引傳動(dòng)系統(tǒng)直流側(cè)振蕩抑制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括線性化建模模塊、直流側(cè)電壓重構(gòu)模塊和輸出模塊；

所述線性化建模模塊用于對(duì)地鐵牽引傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行線性化建模；

所述直流側(cè)電壓重構(gòu)模塊基于虛擬正阻抗技術(shù)重構(gòu)直流側(cè)電壓；

所述輸出模塊用于將直流側(cè)電壓重構(gòu)模塊重構(gòu)的直流側(cè)電壓輸出到空間矢量脈寬調(diào)制器作為空間矢量脈寬調(diào)制的參考電壓，結(jié)合地鐵牽引電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地鐵牽引傳動(dòng)系統(tǒng)直流側(cè)電壓振蕩抑制；所述線性化建模模塊包括狀態(tài)方程單元、逆變器電流單元和線性化單元；

所述狀態(tài)方程單元用于建立地鐵牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)方程：

式中：L_dc、R_dc為等效的電感和電阻，C_dc為直流側(cè)電容，i_g為網(wǎng)側(cè)電流，E_g為電源電壓，v_dc為直流側(cè)電壓，i_inv是輸出到逆變器的電流；

所述逆變器電流單元用于在忽略逆變器開關(guān)損耗和電機(jī)損耗，且考慮到電機(jī)側(cè)消耗功率P_L為恒定功率及直流側(cè)電壓的小信號(hào)擾動(dòng)分量，得到輸出到逆變器的電流i_inv：

式中：V_dc,0為直流側(cè)電壓的平均值，Δv_dc為直流側(cè)電壓振蕩變化值；

所述線性化單元根據(jù)狀態(tài)方程單元建立的地鐵牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)方程以及所述逆變器電流單元得到的輸出到逆變器的電流方程得到線性化的地鐵牽引傳動(dòng)狀態(tài)方程：

所述直流側(cè)電壓重構(gòu)模塊還包括比例增益控制單元；

所述比例增益控制單元對(duì)直流側(cè)電壓振蕩變化值Δv_dc采用比例增益控制進(jìn)一步提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，得到重構(gòu)后的直流側(cè)電壓v′_dc為：v′_dc＝V_dc,0-k_vΔv_dc；

其中，k_v表示比例增益因子。