Підвищення якості напруги та її регулювання на струмоприймачах електрорухомого складу залізниць України за допомогою ШІМ регульованих перетворювачів

Abstract

Запропоновані сучасні підходи щодо модернізації системи стабілізації напруги на струмоприймачах електрорухомого складу постійного струму напруги 3 кВ, що рухається по ділянці між тяговими підстанціями. Описана спрощена структура тягового електропостачання. Запропоновано алгоритм вирішення задачі стабілізації напруги на струмоприймачі електрорухомого складу, який реалізовано на мові MATLAB. На MATLAB-моделі перевірено можливість реалізації запропонованого алгоритму щодо стабілізації заданого рівня напруги на струмоприймачі електрорухомого складу і приведені отримані осцилограми. Запропоновано напрямок вдосконалення системи тягового електропостачання залізниць постійного струму напруги 3 кВ за рахунок використання широтно-імпульсно регульованих перетворювальних агрегатів в якості активного фільтра, що дозволяє зменшити масу індуктивності вихідного фільтра тягової підстанції і зменшити гармонійні складові як у вихідній напрузі, так і напрузі живильної мережі.

Modern approaches to modernization of the pantograph tension stabilization system for a 3 kW direct current electric train which moves in an area between traction substations were proposed. A simplified structure of traction power supply was presented. An algorithm for solving the problem of voltage stabilization on the pantograph of an electric train was developed and implemented in MATLAB. The MATLAB model was used to test the algorithm proposed for stabilization of the set level of voltage on the pantograph of an electric train. The oscillograms obtained are given. A direction for perfecting the system of traction power supply of 3kW direct current railways using pulse-width modulated converters as active filters, which allowed to decrease the mass of inductance of the output filter of traction substation and decrease harmonic components of both output and supply network voltages, was proposed.