基于分流模型PI控制的车网耦合系统低频振荡抑制方法
逯华1
耿民2
刘明杰3
王喜莲1
1.北京交通大学 电气工程学院,北京 1000442.中车唐山机车车辆有限公司 动车检修部,河北 唐山 0630353.中国铁路济南局集团有限公司 济南西机务段,济南 250117
摘要：高速铁路车网耦合系统电压低频振荡多发生在多台动车组同时轻载启动工况下,易引发牵引封锁,严重影响高速铁路的安全运行.针对低频振荡问题,以CRH3型动车组为研究对象,对低频振荡的产生原理和抑制方法进行了研究.首先,建立车网耦合系统阻抗模型,利用阻抗比伯德图分析低频振荡的产生机理;其次,设计一种分流模型PI控制器,利用仿真将分流模型PI控制器与传统PI控制器、自抗扰(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)控制器、自适应自抗扰比例积分(Self-Adaptive Auto Disturbance Rejection PI,SAADR-PI)控制器进行性能对比;再次,提出一种基于分流模型PI控制的瞬态直接电流控制策略,并利用仿真分析该控制策略对低频振荡的抑制效果;最后,利用小功率实验平台进行分流模型PI控制策略与传统PI控制策略的对比实验.研究结果表明:在额定负载下采用分流模型PI控制器的动车组四象限变流器直流侧电压超调量为17.13%、调节时间为 0.104 s、电压波动为±54 V,分流模型PI控制器提升了四象限变流器的动态性能;当6台采用分流模型PI控制策略的动车组同时轻载启动时,系统在0.4 s左右进入稳态,直流侧电压的调节时间为0.27 s,超调量为7.12%,稳定后的电压波动为±32 V,分流模型PI控制策略能够有效地抑制低频振荡现象,为高速铁路车网耦合系统低频振荡抑制的研究提供参考.
关键词：高速铁路车网耦合系统低频振荡分流模型PI控制器四象限变流器
分类号：U223.8(电气化铁路)
论文发表日期：2024-10-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 118-129 )
英文信息