一种城市轨道交通牵引供电整流装置及其环流抑制方案

摘要

城市轨道交通牵引供电系统直流接触网接地是一种常见故障。因PWM整流器的IGBT器件不具备承受短路电流能力,可控的牵引供电整流装置一般会采用PWM整流器与二极管整流桥并联方式以提高抗短路能力,但是PWM整流器与二极管整流桥直接并联后会产生环流,导致二极管整流桥损坏。为解决环流问题,文章首先分析了常见的抑制PWM整流器与二极管整流桥之间环流方案的优缺点;接着提出一种全新拓扑,其无需增加硬件投入,通过多个PWM整流器之间特定角度载波移相调制算法,实现将环流抑制在安全范围之内;最后,基于所提出的整流装置建立牵引供电系统仿真模型,并进行了系统仿真和试验验证。试验结果显示,装置运行时二极管整流桥支路电流仅为6.7 A,且仿真结果与试验结果基本一致,表明本文提出的整流装置和控制策略可以有效抑制环流,验证了该方案的有效性和可行性。