PWM整流器谐波导纳模型及其在牵引系统谐波分析中的应用

摘要

本文基于PWM整流器，推导出其谐波导纳矩阵模型，并通过仿真验证了其正确性。在此基础上，考虑到实际控制环节，对A/D采样及低通滤波两个影响谐波成分的因素进行了仿真分析，得到了结论：降低采样频率会起到增大低次谐波、降低开关频率附近的高次谐波的作用；而一阶滤波器使得系统的低次谐波明显减小，而高次谐波明显增大。将此理论扩展到牵引供电的整个车网耦合系统模型中，谐波导纳模型能够反映背景谐波以及列车之间的影响，从而更加准确的计算系统的谐波电压分布。本文通过建立车网耦合系统的联合模型，对是否考虑四象限受谐波影响的两种情况进行了仿真，分别对比了牵引供电系统谐波电压分布图并得出结论：四象限注入电流的变化，会导致系统的谐振电压峰值点增多。这不仅证明了PWM整流器的谐波导纳矩阵模型在车网耦合系统的谐波谐振研究中的重要作用，也为再现、分析车网谐振事故提供了理论参考。