2023年4月电工技术学报Vol.38No.8第38卷第8期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYApr.2023DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.220557一种改进的高铁牵引变流器反馈线性化控制策略喻文倩1刘志刚1张友刚1苟竞2刘嘉蔚2（1.西南交通大学电气工程学院成都6100312.国网四川省电力公司经济技术研究院成都610041）摘要针对车网系统存在的低频振荡现象，提出一种结合虚拟磁链和滑模观测器的反馈线性化虚拟惯量控制策略，在减少传感器数量的同时，提高系统的鲁棒性。首先，该文分析现有积分器的缺点，提出改进的虚拟磁链观测器，在消除直流偏置影响的同时可以进行滤波；然后，阐述所提控制策略的推导过程，包括反馈线性化控制、滑模观测器、虚拟惯量控制以及虚拟磁链观测器的设计；最后，在Simulink和硬件在环仿真平台中建立车网系统仿真模型，将该文所提控制方式与传统dq控制以及基于滑模观测器的反馈线性化虚拟惯量控制方式进行对比。仿真和实验结果表明，所提控制策略具有更好的静态和动态特性，能有效地抑制低频振荡的发生。关键词：虚拟磁链观测器低频振荡反馈线性化控制虚拟惯量高速铁路中图分类号：TM7120引言随着大量交-直-交型高速列车接入运营，牵引供电系统的非线性负荷不断增多。而动车组作为移动的时变非线性负载，与牵引网之间存在非线性强耦合关系，增加了车网系统出现低频振荡现象的概率。当场站中多辆机车同时处于升弓准备状态时，容易出现低频振荡现象，造成牵引封锁，导致机车不能正常运行。由于车网系统的低频振荡与传统电力系统中的低频振荡是不一样的，因此，研究车网系统的低频振荡产生机理、对低频振荡现象进行抑制，是十分必要的。目前针对机理的研究还没有明确的定论，主流观点认为，低频振荡现象是由车网系统的参数不匹配造成的[1]。为了揭示低频振荡产生的原因，现有的文献对其进行了大量的分析。文献[2]提出了车网系统的dq阻抗模型，基于禁区判据，对车网系统的电路和控制参数进行了分析，表明电路和控制参数是影响车网系统稳定性的重要因素。文献[3]分析了车网系统主导极点的阻尼比，提出使用欠阻尼原理来解释牵引网电压电流出现持续振荡的原因。针对多车接入后，牵引供电系统出现的电压电流波动情况，文献[4]展示了间谐波在牵引传动系统的传播机理。在低频振荡的抑制措施方面，可以从牵引网侧和电力机车侧两方面进行考虑。牵引网侧主要是通过改变牵引网的结构或者架设补偿装置[5]对低频振荡现象进行抑制。但是该方法...
