[发明专利]一种列车辅助变流器输出电压平衡控制方法及介质

说明书

本发明公开了一种列车辅助变流器输出电压平衡控制方法，采用正序控制环与负序控制环同步结合的双环控制；在正序控制环中，通过辅助变流器负载端相电压u_a、u_b、u_c和相电流i_a、i_b、i_c得到两相坐标系统下的正序控制输出量u_α+^*和u_β+^*；在负序控制环中，通过辅助变流器负载端相电压u_a、u_b、u_c得到两相坐标系统下的负序控制输出量u_α‑^*和u_β‑^*；再通过u_α+^*、u_β+^*与u_α‑^*、u_β‑^*得到总控制输出量u_α^*、u_β^*，以控制列车辅助变流器中三相逆变器的驱动脉冲信号。本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现如上所述的控制方法。本发明的控制方法及介质均具有保证输出电压平衡等优点。

技术领域

本发明主要涉及轨道交通技术领域，特指一种列车辅助变流器输出电压平衡控制方法及介质。

背景技术

列车辅助变流器在某些不平衡负载引入时，会造成输出的三相电压不平衡；另外负载的异常工作及损坏也会导致电压出现明显的不平衡。辅助变流器输出电压的不平衡不仅会造成中线电流过大从而使线缆过热，而且会降低变压器的容量利用率，增加变压器损耗，危及安全运行。更严重的是，不平衡的三相输出电压会干扰电机、电力电子变换器等车载负载设备的正常工作，最终降低各设备的使用寿命以及增加运维成本。

目前针对三相逆变器输出电压不平衡的矫正措施主要从逆变器拓扑结构、控制策略两个方面着手。在逆变器拓扑结构方面，目前常见的拓扑形式为三相分裂电容式逆变拓扑、组合式三相逆变拓扑、三相四桥臂逆变拓扑以及插入三角形/星型变压器等。但是改变逆变器拓扑结构会造成主电路拓扑结构复杂、可靠性降低、体积/重量增加等负面影响。在控制策略方面，基本思路是抑制不平衡负载条件下控制环路中存在的2倍工频脉动分量。目前常见的做法是在传统比例积分控制器中引入能零稳态误差跟踪高次脉动分量的内膜控制器，如谐振控制器、重复控制器等；其中谐振控制器对脉动分量的增益受系统频率直接影响，尤其对于列车辅助变流器并联系统的系统频率随负载功率分配实时变化的场合性能有所折扣；重复控制器由于存在一个工频基波周期的固有延时，会影响系统动态响应性能。此外在正序、负序坐标系下分别控制正、负序变量的方法，由于各自坐标系下被控变量均表现为直流分量，基于传统的比例积分控制器即可实现无静差跟踪，然而输出不平衡电压的正、负序分离通常依赖数字滤波器，影响系统动态响应性能以及控制稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种保证辅助变流器输出电压平衡的列车辅助变流器输出电压平衡控制方法及介质。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：