[发明专利]电气化高速铁路负序与谐波综合补偿系统的控制方法

摘要

本发明公开了一种电气化高速铁路负序与谐波综合补偿系统的控制方法。本发明对两供电臂电流进行负序和谐波综合检测，产生综合补偿电流参考值。根据负序补偿指标，通过计算修改基波有功电流的系数K，调整RPC需转移的有功电流。根据高速铁路上行和下行电力机车运行工况采取相应的控制策略：对连接至有电力机车运行的一供电臂侧的RPC变流器实行电流控制，对连接至没有电力机车运行的另一供电臂侧的RPC变流器实行直流侧电压控制。电流环采用滞环比较控制方法，使变流器输出电流跟踪参考补偿电流，达到负序和谐波补偿的目的；直流侧电压控制为带电流内环的电压反馈控制，使直流侧电压快速稳定。本发明控制方法可靠性强，控制响应速度快，实现简单。

主权项

1、一种电气化高速铁路负序与谐波综合补偿系统的控制方法，包括以下步骤：1)对a相电压进行锁相环检测，产生与a相电压同步的单位余弦信号cosωt和与b相电压同步的单位余弦信号cos(ωt-π/3)；2)单位余弦信号cosωt与a相负载电流L_aL相乘得到a相的瞬时有功电流，单位余弦信号cos(ωt-π/3)与b相负载电流I_bL相乘得到b相的瞬时有功电流，两积相加得到两相的瞬时有功电流之和；3)两相的瞬时有功电流之和经过低通滤波器得到其直流分量，其直流分量在数值上等于两相基波有功电流峰值的平均值；4)经低通滤波得到的直流分量乘以一个系数K，得到两相基波有功电流峰值平均值的调整量，K值由负序补偿指标计算得到，取值在1～2之间，与RPC转移的有功电流大小成线性关系；5)两相基波有功电流峰值平均值的调整量分别与单位余弦信号cosωt和cos(ωt-π/3)相乘得到两相电流的平均基波有功电流交流量；6)再将I_aL和I_bL分别减去两相电流的平均基波有功电流交流量，即得到a、b相负序谐波综合补偿电流参考量值I_ar和I_br；7)对RPC中连接至有机车运行的供电臂侧变流器x进行电流控制，将该相负序谐波综合补偿电流参考量值乘以RPC中降压变压器的变比K_t，得到RPC变流器输出的电流参考值，此电流参考值与被控变流器实际输出电流的比较误差被送到滞环比较器产生变流器x开关器件的触发脉冲，使变流器输出电流跟踪补偿电流；8)在确定对其中一变流器x采取电流控制的同时，对RPC中连接至没有机车运行的供电臂侧另一变流器y采取直流侧电压控制，直流侧电压参考值与检测到的直流侧电压反馈值的比较误差，经过PI调节器后，与该相电压信号同步的单位余弦信号信号相乘，得到变流器输出电流参考值I′_yr，电流参考值I′_yr与变流器输出电流的比较误差被送到滞环比较器产生变流器y开关器件的触发脉冲，实现直流侧电压稳定控制和变流器y的电流控制。