[发明专利]一种直流侧电压振荡的抑制方法及系统

说明书

本发明公开了一种直流侧电压振荡的抑制方法及系统，应用于包含直线电机牵引系统的城轨车辆，包括：确定逆变器直流侧电压的电压振荡量；将电压振荡量转换为滑差频率补偿量，并补偿在直线电机的给定滑差频率上；根据补偿的给定滑差频率及直线电机的转子频率求取其定子频率，并根据定子频率重新确定矢量控制系统的同步旋转坐标变换公式中的坐标转换角度值；利用重新确定的矢量控制系统调整逆变器的输出以抑制振荡量。本申请对给定滑差频率进行补偿，并重新调整逆变器的输出，使直线电机消耗掉逆变器直流侧振荡的电压，从而不易引发直线电机的转矩脉动，进而不易触发牵引系统过压及过流故障保护，提高了牵引系统的稳定性及行车安全。

技术领域

本发明涉及振荡抑制技术领域，特别是涉及一种直流侧电压振荡的抑制方法及系统。

背景技术

目前，由于直线电机牵引系统具有爬坡能力强、拐弯半径小及造价低等优点，直线电机牵引系统广泛应用于城轨车辆。请参照图1，图1为现有技术中的一种直线电机牵引系统的矢量控制示意图。现有技术中，直线电机牵引系统由经LC滤波电路滤波后的直流电源供电，再由逆变器逆变后输出三相交流电至直线电机中三相对称的绕组a、b、c，其中，三相交流电的稳定基于矢量控制系统的控制。

矢量控制系统的具体控制过程包括：1)采集直线电机输入的三相交流电流i_a、i_b、i_c，并将i_a、i_b、i_c按照磁动势相等原则等效为互相垂直的两相绕组α、β输入的两相交流电流i_α、i_β，即从三相坐标系变换为两相坐标系；2)将i_α、i_β按照同步旋转坐标变换公式i_d＝i_αcosθ+i_βsinθ及i_q＝i_βcosθ-i_αsinθ变换为两个直流电流i_d、i_q，即从两相静止坐标系变换为两相旋转坐标系，其中，θ为坐标转换角度值；3)将直线电机的给定电流值(给定磁动势F_e通过矢量控制给定计算求得)与i_d、i_q对应作差，并将两个差值对应经两个PI(proportion-integral，比例积分)控制器调节输出调制量U_sd、U_sq；4)将U_sd、U_sq从两相旋转坐标系变换为两相静止坐标系得到U_sα、U_sβ，并将U_sα、U_sβ经SVPWM(Space Vector Pulse WidthModulation，空间矢量脉宽调制)调制后控制逆变器中开关的开通状态，以便于逆变器调整输出的三相交流电。

但是，LC滤波电路的存在容易引起逆变器的直流侧电压振荡，进而引发直线电机的转矩脉动，从而易触发牵引系统过压及过流故障保护，影响行车安全。而现有的矢量控制系统只是控制逆变器的输出稳定，并不能消耗掉直流侧振荡的电压，进而无法抑制直流侧电压的振荡。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种直流侧电压振荡的抑制方法及系统，使直线电机消耗掉逆变器直流侧振荡的电压，起到抑制直流侧电压振荡的作用，从而不易引发直线电机的转矩脉动，进而不易触发牵引系统过压及过流故障保护，提高了牵引系统的稳定性及行车安全。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种直流侧电压振荡的抑制方法，应用于包含直线电机牵引系统的城轨车辆，包括：

确定逆变器直流侧电压的电压振荡量；

将所述电压振荡量转换为滑差频率补偿量，并补偿在直线电机的给定滑差频率上；