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控制与算法
★ 5.0
适应负荷时空特性的铁路电能质量混合治理装置及控制策略研究
Research on Hybrid Power Quality Compensation Device and Control Strategy for Railway Systems Considering Spatiotemporal Characteristics of Load
| 作者 | 杨宏钧刘俊良杜雄杜程茂陈斌郑连清 |
| 期刊 | 中国电机工程学报 |
| 出版日期 | 2025年12月 |
| 卷/期 | 第 45 卷 第 12 期 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 铁路电能质量 混合治理装置 控制策略 负荷时空特性 仿真验证 |
版本:
针对现有铁路电能质量治理装置仅考虑机车牵引工况的问题，提出一种适用于V/v型牵引系统的“RPC+TSC+TCR”混合治理装置，设计基于供电臂电压电流相位判别的铁路功率调节器控制策略及TCR、TSC控制方法，实现多工况下电能质量综合治理。采用实际机车模型替代传统谐波源模型以更准确表征负荷特性，并在Scott型系统中验证了方案的通用性。通过PSCAD仿真验证了所提方案的有效性，为工程应用提供技术支撑。
既有研究中,铁路电能质量混合治理装置的设计及验证仅考虑了机车负荷的牵引工况,适应负荷时空特性的治理装置及控制策略尚不明确.为更好实现铁路电能质量综合治理,该文针对 V/v 型牵引系统提出考虑时空特性的"RPC+TSC+TCR"混合治理装置,设计基于供电臂电压电流相位判别的铁路功率调节器(railway static power conditioner,RPC)控制策略以及晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reactor,TCR)、晶闸管投切电容器(thyristor switched capacitor,TSC)控制方式,实现机车在多工况下的电能质量治理;此外,采用实际机车模型替换传统谐波源等效模型,能更准确地体现负荷特性;针对Scott型牵引系统进行应用分析,证明治理装置及控制策略具有通用性.最后,基于PSCAD搭建仿真平台验证所提治理方案的有效性,研究成果可为实际工程中的电能质量治理提供技术支撑.
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SunView 深度解读
该混合补偿装置的相位判别控制策略对阳光电源储能变流器和充电桩产品具有重要借鉴价值。其RPC+无源补偿的混合架构思路可应用于ST储能系统的电能质量治理模块，通过有源无源协同降低系统成本；基于电压电流相位判别的控制方法可优化充电桩产品在大功率快充场景下的功率因数校正和谐波抑制性能；实际负荷模型替代传统谐波源的建模方法为iSolarCloud平台的电能质量分析算法提供新思路。该技术在轨道交通、工业园区等复杂负荷场景的成功应用，可拓展阳光电源在电能质量综合治理领域的解决方案能力。