[發明專利]貫通同相牽引供電系統自抗擾控制方法

在審

• 申請號: 202210259927.1
• 申請日: 2022-03-16
• 公開（公告）號: CN114825362A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 李笑倩;林云志;魏應冬;李增勤;李子明;陸超;李占赫;張冬冬
• 申請（專利權）人: 清華大學;中鐵電氣化局集團有限公司;中鐵電氣工業有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/24;H02J3/01;H02J13/00;B60M3/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

1.一種貫通同相牽引供電系統自抗擾控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

利用靜止功率轉換器逆變側模型建立所述靜止功率轉換器逆變側的雙環自抗擾電壓控制策略，其中，所述靜止功率轉換器逆變側模型由貫通同相牽引供電系統的工作參數構建；

基于所述雙環自抗擾電壓控制策略利用外環控制器通過反饋接觸網電壓生成濾波電容電流的參考值，并利用自抗擾控制器作為內環控制器通過反饋變流器輸出電流生成變流器輸出電壓的參考值；以及

根據所述濾波電容電流的參考值和所述變流器輸出電壓的參考值進行所述貫通同相牽引供電系統中所述靜止功率轉換器逆變側的電壓控制。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述靜止功率轉換器逆變側模型為：

其中，u_T為接觸網電壓，u_C為變流器輸出電壓，i_F為濾波支路電流，i_T為變流器流向接觸網的負載電流，i_C為變流器輸出電流，L為變壓器等效漏感，C為濾波器等效電容。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用靜止功率轉換器逆變側模型建立所述靜止功率轉換器逆變側的雙環自抗擾電壓控制策略，包括：

其中，u_Tref為接觸網電壓的瞬時參考值，i_Fref為外環控制的輸出，i_Cref為內環控制的參考值輸入，u_Cref為內環控制的輸出，u_Cref為調制波，用于與載波比較后生成脈沖調制信號。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在利用所述靜止功率轉換器逆變側模型建立所述靜止功率轉換器逆變側的雙環自抗擾電壓控制策略之后，還包括：

基于所述靜止功率轉換器逆變側的輸出變壓器特性，在所述雙環自抗擾電壓控制策略中加入變壓器直流偏磁控制，以抑制變壓器原邊的偏磁電流；

基于所述靜止功率轉換器逆變側的濾波器特性，在所述雙環自抗擾電壓控制策略中加入有源阻尼控制，以抑制接觸網側電流諧波干擾引起的高頻諧振。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述外環控制器包括自抗擾控制器、比例諧振控制器、比例積分控制器。

6.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，所述自抗擾控制器包括微分跟蹤器、狀態反饋控制器和擴展狀態觀測器，其中，所述狀態反饋控制器和所述擴張狀態觀測器為線性結構或非線性結構。

7.一種貫通同相牽引供電系統自抗擾控制裝置，其特征在于，包括：

構建模塊，用于利用靜止功率轉換器逆變側模型建立所述靜止功率轉換器逆變側的雙環自抗擾電壓控制策略，其中，所述靜止功率轉換器逆變側模型由貫通同相牽引供電系統的工作參數構建；

輸出模塊，用于基于所述雙環自抗擾電壓控制策略利用外環控制器通過反饋接觸網電壓生成濾波電容電流的參考值，并利用自抗擾控制器作為內環控制器通過反饋變流器輸出電流生成變流器輸出電壓的參考值；以及

控制模塊，用于根據所述濾波電容電流的參考值和所述變流器輸出電壓的參考值進行所述貫通同相牽引供電系統中所述靜止功率轉換器逆變側的電壓控制。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括：

第一抑制模塊，用于基于所述靜止功率轉換器逆變側的輸出變壓器特性，在所述雙環自抗擾電壓控制策略中加入變壓器直流偏磁控制，以抑制變壓器原邊的偏磁電流；

第二抑制模塊，用于基于所述靜止功率轉換器逆變側的濾波器特性，在所述雙環自抗擾電壓控制策略中加入有源阻尼控制，以抑制接觸網側電流諧波干擾引起的高頻諧振。

9.一種電子設備，其特征在于，包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序，以實現如權利要求1-6任一項所述的貫通同相牽引供電系統自抗擾控制方法。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行，以用于實現如權利要求1-6任一項所述的貫通同相牽引供電系統自抗擾控制方法。