Улучшение электромагнитной совместимости тяговой подстанции постоянного тока с контактной сетью

Abstract

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.09 – электротранспорт. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016г. Диссертация посвящена улучшению показателей качества электрической энергии в контактной сети постоянного тока путем использования выпрямительной установки с вольтодобавочным преобразователем с двухсторонней широтно-импульсной модуляцией. Это касается анализа электромагнитной совместимости выпрямительной установки с контактной сетью и поиска оптимального технического способа ее улучшения. Для выбранной структуры выпрямительной установки с вольтодобавочным преобразователем были идентифицированы ее статические и динамические характеристики. Для решения проблемы негативного влияния высших гармоник выпрямленного напряжения на смежные электроустановки, предложенная выпрямительная установка была включена в состав замкнутой системы автоматического регулирования. Впервые был выполнен синтез передаточной функции регулятора напряжения системы автоматического регулирования выпрямительной установки с вольтодобавочным преобразователем с двухсторонней ШИМ. Выполнен анализ переходного процесса в САР выходного напряжения вольтодобавочного преобразователя с двусторонней ШИМ. Показано, что представление вольтодобавочного преобразователя в виде непрерывного звена позволяет реализовать переходный процесс близкий к процессу конечной длительности. Полученные теоретические предпосылки были подтверждены экспериментально на имитационных моделях. Все предложенные решения и подходы подчинены основной цели работы и способствуют улучшению электромагнитной совместимости устройств электроснабжения и электротранспорта.Thesis for a candidate degree by specialty 05.22.09 – Electric Transport. – National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is devoted to the improvement of electric energy quality indexes in direct current contact wire using a rectifier unit with a voltage booster converter with pulse-width modulation. It concerns the analysis of a rectifier unit electromagnetic compatibility with contact wire and the search of optimal technical facilities for its improvement. The author identifies the static and dynamic characteristics of a rectifier unit with a voltage booster converter of the chosen structure. The pulse model of a rectifier unit with double-side pulse-width modulation and pulsation factors values were obtained and defined for the first time. To solve the problem of the negative influence of rectified voltage upper harmonics on adjacent electrical units the proposed rectifier unit was included to the composition of automatic regulation closed-loop system. The author for the first time performs the synthesis of the transfer function of automatic regulation system voltage adjuster of a rectifier unit with a voltage booster converter with double-side pulse-width modulation. The obtained theoretical statements were confirmed experimentally with the help of simulation models. All the proposed approaches and solutions serve the main purpose of the work and contribute to the improvement of electromagnetic compatibility of power supply units and electric transport.