[发明专利]高铁供电补偿用单相MMC_STATCOM设计方法

摘要

本发明公开了一种高铁供电补偿用单相MMC_STATCOM设计方法，包括以下步骤：建立单相MMC_STATCOM变换器拓扑结构单桥臂数学模型，其中每个子模块由串联的两个绝缘栅双极型晶体管IGBT和直流电容并联构成；根据上、下两个桥臂电压，计算单相MMC_STATCOM变换器输出端口等效输出电压；计算MMC_STATCOM变换器单桥臂上、下桥臂参考电压；对该拓扑下的单相MMC_STATCOM变换器进行电流频率成份分析；计算直流母线侧电压产生的二次波动量，设置二次LC滤波电路；比较无补偿装置情况下多车接入牵引网引发的电气量波动和MMC_STATCOM变换器补偿下牵引网电气量分布；本发明可以使电气化铁路补偿装置响应速度快低，能有效抑制多车接入牵引供电系统引发的电压波动问题。

主权项

1.一种高铁供电补偿用单相MMC_STATCOM设计方法，其特征在于，包括以下步骤：建立单相MMC_STATCOM变换器拓扑结构单桥臂数学模型，其中每个子模块由串联的两个绝缘栅双极型晶体管IGBT和直流电容并联构成；根据上、下两个桥臂电压，计算单相MMC_STATCOM变换器输出端口等效输出电压；计算MMC_STATCOM变换器单桥臂上、下桥臂参考电压；对该拓扑下的单相MMC_STATCOM变换器进行环流分析；计算直流母线侧电压产生的二次波动量，设置二次LC滤波电路；比较无补偿装置情况下多车接入牵引网引发的电气量波动和MMC_STATCOM变换器补偿下牵引网电气量分布；根据上、下两个桥臂电压，计算变换器的端口等效输出电压，具体方法如下：首先假设交流电流is在上、下桥臂中平均分布，针对j相电流关系如下所示：根据基尔霍夫电压定律KVL定律，计算上、下桥臂电压：单相MMC_STATCOM变换器输出端口等效电压u为：式中：iz为单个桥臂流经的总电流，iL为交流输出端电流，iP为上臂电流，iN为下臂电流，LL为交流输出端电感，RL为交流输出端电阻，R0、L0分别为上下桥臂阻感值，Vdc为中间直流电压，uL为交流电源，uV为交流侧端口电压，uP、uN分别为上、下桥臂参考电压。