[发明专利]基于谐波功率调节的高铁车网耦合系统低频振荡抑制方法

权利要求书

1.一种基于谐波功率调节的高铁车网耦合系统低频振荡抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：搭建单相级联H桥型多电平APF变换器仿真模型，其中每个子模块是一个单相全桥变流器；

步骤2：将接入牵引网的所有机车视为负载，检测负载吸收的谐波电流，进而形成级联H桥型多电平APF变换器输出补偿电流的参考值；

步骤3：基于电流反馈支路以及电流环PI控制器，得到级联H桥型多电平APF变换器调制的载波信号，进而控制APF变换器输出相应的补偿电流；

步骤4：对级联H桥型多电平APF直流侧电压进行均衡控制；

步骤5：比较级联H桥型多电平APF接入牵引网前后车网耦合系统的低频稳定性。

2.根据权利要求1所述的一种基于谐波功率调节的高铁车网耦合系统低频振荡抑制方法，其特征在于，所述步骤2具体为：

设负载电流i_c为α轴分量，其表达式如下：

其中，n为负载电流中的谐波次数，ω为基频角频率，I_cn和θ_n为第n次电流的有效值以及初相位角；

将负载电流i_c作为SOGI控制器的输入，构造负载电流的β轴分量；SOGI输出的电流i'_cα和i'_cβ在s域的表达式如下：

其中，k_iS为SOGI的比例增益系数，H_u视为SOGI的传递函数；i_cβ中的各次电流的相位分别滞后i_cα中各次电流相位90°；

对SOGI的输出电流进行Park变换，得到dq坐标系下的负载电流表达式：

其中，I_cdn和θ_dn为d轴上第n次谐波电流的有效值以及初相位角，I_cqn和θ_qn为q轴上第n次谐波电流的有效值以及初相位角；i_cd与i_cd分别为负载电流d轴和q轴分量；

将Park变换输出的电流i_cd和i_cq分别经过两个低通滤波器LPF进行滤波处理，得到：

其中，i_cd1与i_cq1分别对应负载电流基频有功和无功直流分量；

将i'_cd'与i'_cq'进行Park反变换，得到检测出的负载电流的基频分量：

将实际负载电流i_c减去检测出的负载电流的基频分量i_cα1，即得到检测出的负载吸收的谐波电流，并将该谐波电流作为级联H桥型多电平APF变换器输出补偿电流的参考值。