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基于虚拟阻抗的车网耦合系统低频振荡抑制
Low-Frequency Oscillation Suppression in Train-Grid Coupled Systems Based on Virtual Impedance
| 作者 | 逯华王喜莲周锦晗何婷婷 |
| 期刊 | 电工技术学报 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 40 卷 第 11 期 |
| 技术分类 | 系统并网技术 |
| 技术标签 | 多物理场耦合 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 高速铁路 车网耦合系统 低频振荡 虚拟阻抗 自适应控制 逯华 王喜莲 周锦晗 何婷婷 电工技术学报 Transactions of China Electrotechnical Society |
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高速铁路车网耦合系统在多台动车组轻载同时启动时易发生电压低频振荡，严重时可触发牵引闭锁，威胁运行安全。以CRH3型动车组为对象，建立车网耦合系统阻抗模型，分析系统稳定性并得出临界稳定条件。提出基于虚拟阻抗的低频振荡抑制方法，通过在四象限变流器控制中引入并联虚拟阻抗，优化负载子系统阻抗特性，提升系统稳定性。设计虚拟阻抗自适应控制策略，实现不同工况下参数的动态调节，增强方法适应性。仿真与实验结果验证了该方法的有效性。
高速铁路车网耦合系统电压低频振荡多发生在多台动车组同时轻载启动工况下,严重时会触发牵引网牵引闭锁,威胁高速铁路的运行安全.针对高速铁路低频振荡问题,该文以CRH3型动车组为研究对象,推导了车网耦合系统阻抗模型,对车网耦合系统稳定性进行了分析,得出了系统的临界稳定条件;提出一种基于虚拟阻抗的低频振荡抑制方法,通过在动车组四象限变流器控制策略中引入并联虚拟阻抗来校正负载子系统的阻抗特性,提高系统稳定性,抑制系统低频振荡.该文还设计了一种虚拟阻抗的自适应控制方法,可以针对不同工况自适应调节虚拟阻抗参数,提升了抑制方法的适应能力.通过仿真和实验验证了所提抑制方法的有效性.
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SunView 深度解读
该研究提出的虚拟阻抗自适应控制技术对阳光电源的储能变流器和充电桩产品线具有重要借鉴价值。首先，ST系列储能变流器可借鉴该技术优化并网稳定性，特别是在大规模储能电站中多机并联运行时的低频振荡抑制。其次，该技术可应用于电动汽车充电桩产品，通过虚拟阻抗控制提升充电过程中的电网互动质量。此外，文中提出的阻抗建模方法也可用于SG系列光伏逆变器的稳定性分析和控制优化。建议在PowerTitan等大型储能系统中进行该技术的工程验证，进一步提升产品竞争力。