本發(fā)明涉及電力機(jī)車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

車網(wǎng)系統(tǒng)包括接觸網(wǎng)和機(jī)車，機(jī)車包括網(wǎng)側(cè)整流器、為網(wǎng)側(cè)整流器提供調(diào)制信號(hào)u_ab(t)的PWM發(fā)生器、牽引逆變器和輔助逆變器，現(xiàn)有技術(shù)中，電力機(jī)車升弓后，網(wǎng)(接觸網(wǎng))壓、網(wǎng)流側(cè)會(huì)出現(xiàn)振蕩，網(wǎng)側(cè)整流器輸出的直流電壓也會(huì)出現(xiàn)振蕩，這種現(xiàn)象也稱為車網(wǎng)低頻振蕩。車網(wǎng)低頻振蕩現(xiàn)象在我國的多個(gè)路局都存在，后通過分析發(fā)現(xiàn)實(shí)際發(fā)生的幾次低頻振蕩事故均與接入接觸網(wǎng)的機(jī)車數(shù)目、運(yùn)行狀態(tài)都有關(guān)系，其共同點(diǎn)是接入的機(jī)車都為靜止空載狀態(tài)，牽引逆變器沒有工作，僅有輔助逆變器通過網(wǎng)側(cè)整流器供電；機(jī)車數(shù)量較少時(shí)，不會(huì)發(fā)生低頻振蕩現(xiàn)象，當(dāng)接入空載機(jī)車的數(shù)量增加時(shí)，車網(wǎng)系統(tǒng)有可能進(jìn)入低頻振蕩狀態(tài)，網(wǎng)壓和網(wǎng)流呈現(xiàn)低頻波動(dòng)，機(jī)車的直流電壓也有振蕩。可見，機(jī)車負(fù)載越輕，車網(wǎng)系統(tǒng)的阻尼越低，車網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就越差，越容易發(fā)生振蕩。

從行車安全方面來說，車網(wǎng)低頻振蕩會(huì)導(dǎo)致大量的機(jī)車牽引封鎖無法正常啟動(dòng)，甚至在車網(wǎng)耦合振蕩過程中會(huì)出現(xiàn)電壓電流波動(dòng)較大的現(xiàn)象，當(dāng)電壓電流過高時(shí)，在機(jī)車上會(huì)導(dǎo)致高壓設(shè)備絕緣損壞、電壓互感器擊穿等事故,在接觸網(wǎng)上會(huì)導(dǎo)致接觸網(wǎng)燒毀、補(bǔ)償電容器組爆炸等事故。

目前對(duì)于車網(wǎng)低頻振蕩的抑制主要是通過調(diào)度及車輛運(yùn)行組織方面的措施，避免在同一個(gè)供電區(qū)間包含多個(gè)空載機(jī)車，或是通過修改網(wǎng)側(cè)整流器電壓控制環(huán)節(jié)比例系數(shù)的方式，來提高牽引供電系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。但是這些抑制措施都是被動(dòng)的，效果不是非常理想。另外，還有利用在變電所增加SVG(Static Var Generator，靜止無功發(fā)生器)，來改變接觸網(wǎng)的阻抗特性，來抑制系統(tǒng)振蕩的發(fā)生，該方法有一定的效果，但是要增加額外的投入，成本高。

因此，如何提供一種解決上述技術(shù)問題的方案是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的方法，能夠有效抑制車網(wǎng)系統(tǒng)的低頻振蕩，提高了車網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不會(huì)增加硬件成本，沒有額外投入，且效果也更好；本發(fā)明的另一目的是提供一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的方法，包括：

獲取網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電流瞬時(shí)值i_N(t)、直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電流I_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N；

將所述網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N與所述網(wǎng)壓幅值U_N進(jìn)行做差處理，并依據(jù)所述差值得到網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q；

依據(jù)所述網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N、網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N以及依據(jù)所述u_N(t)得到的網(wǎng)側(cè)電壓相位ωt得到無功電流控制調(diào)整電壓，并將所述無功電流控制調(diào)整電壓作為第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'，其中，

u_ab(t)'＝I^*_q(R_Ncosωt-ωL_Nsinωt)；

依據(jù)所述直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、直流側(cè)輸出電流I_d、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N得到第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”；

將所述第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”與所述第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'進(jìn)行做差處理得到差值u_ab(t)，其中，u_ab(t)＝u_ab(t)”-u_ab(t)'，并將所述差值u_ab(t)作為輸出PWM信號(hào)至網(wǎng)側(cè)整流器的PWM發(fā)生器的調(diào)制信號(hào)。

優(yōu)選地，所述將所述網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N與所述網(wǎng)壓幅值U_N進(jìn)行做差處理，并依據(jù)所述差值得到網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q的過程具體為：

將所述網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N與所述網(wǎng)壓幅值U_N進(jìn)行做差處理，得到第一差值；

對(duì)所述第一差值進(jìn)行濾波，得到第二差值；

對(duì)所述第二差值進(jìn)第一PI處理，得到網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q。

優(yōu)選地，所述依據(jù)所述直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、直流側(cè)輸出電流I_d、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N得到第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”的過程具體為：

將所述直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*與所述直流側(cè)輸出電壓U_d進(jìn)行做差處理，并將其差值經(jīng)過第二PI處理得到網(wǎng)側(cè)有功電流給定值的幅值

依據(jù)所述直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電流I_d以及網(wǎng)側(cè)電壓有效值得到給定電流有功分量

將所述網(wǎng)側(cè)有功電流給定值的幅值以及所述給定電流有功分量進(jìn)行相加處理，并將和作為網(wǎng)側(cè)有功電流給定值

依據(jù)所述網(wǎng)側(cè)電流給定值網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N得到阻抗壓降u_Z(t)，其中，

將所述網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)與所述阻抗壓降u_Z(t)進(jìn)行做差處理，其差值作為所述第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”，其中，優(yōu)選地，該方法還包括：

依據(jù)所述網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q以及網(wǎng)側(cè)有功電流給定值得到網(wǎng)側(cè)電流的幅值其中，

依據(jù)所述網(wǎng)側(cè)電流的幅值所述網(wǎng)側(cè)電流瞬時(shí)值i_N(t)以及電流環(huán)比例系數(shù)得到網(wǎng)側(cè)輸出電流偏差電壓，并將所述電流偏差電壓作為第三初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”'，其中，

將所述第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”與所述第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'進(jìn)行做差處理得到的差值與所述第三初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”'進(jìn)行做差處理，得到的差值作為所述u_ab(t)，其中，

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的系統(tǒng)，包括：

參數(shù)獲取單元，用于獲取網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電流瞬時(shí)值i_N(t)、直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電流I_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N；

網(wǎng)側(cè)無功電流給定值計(jì)算單元，用于將所述網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N與所述網(wǎng)壓幅值U_N進(jìn)行做差處理，并依據(jù)所述差值得到網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q；

第一初始調(diào)制信號(hào)計(jì)算單元，用于依據(jù)所述網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N、網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N以及依據(jù)所述u_N(t)得到的網(wǎng)側(cè)電壓相位ωt得到無功電流控制調(diào)整電壓，并將所述無功電流控制調(diào)整電壓作為第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'，其中，u_ab(t)'＝I^*_q(R_Ncosωt-ωL_Nsinωt)；

第二初始調(diào)制信號(hào)計(jì)算單元，用于依據(jù)所述直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、直流側(cè)輸出電流I_d、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N得到第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”；

最終調(diào)制信號(hào)計(jì)算單元，用于將所述第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”與所述第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'進(jìn)行做差處理得到差值u_ab(t)，其中，u_ab(t)＝u_ab(t)”-u_ab(t)'，并將所述差值u_ab(t)作為輸出PWM信號(hào)至網(wǎng)側(cè)整流器的PWM發(fā)生器的調(diào)制信號(hào)。

優(yōu)選地，所述網(wǎng)側(cè)無功電流給定值計(jì)算單元包括：

第一差值計(jì)算單元，用于將所述網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N與所述網(wǎng)壓幅值U_N進(jìn)行做差處理，得到第一差值；

第二差值計(jì)算單元，用于對(duì)所述第一差值進(jìn)行濾波，得到第二差值；

網(wǎng)側(cè)無功電流給定值計(jì)算子單元，用于對(duì)所述第二差值進(jìn)第一PI處理，得到網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q。

優(yōu)選地，所述第二初始調(diào)制信號(hào)計(jì)算單元包括：

網(wǎng)側(cè)有功電流給定值的幅值計(jì)算單元，用于將所述直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*與所述直流側(cè)輸出電壓U_d進(jìn)行做差處理，并將其差值經(jīng)過第二PI處理得到網(wǎng)側(cè)有功電流給定值的幅值

給定電流有功分量計(jì)算單元，用于依據(jù)所述直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電流I_d以及網(wǎng)側(cè)電壓有效值得到給定電流有功分量

網(wǎng)側(cè)有功電流給定值計(jì)算單元，用于將所述網(wǎng)側(cè)有功電流給定值的幅值以及所述給定電流有功分量進(jìn)行相加處理，并將和作為網(wǎng)側(cè)有功電流給定值

阻抗壓降計(jì)算單元，用于依據(jù)所述網(wǎng)側(cè)電流給定值網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N得到阻抗壓降u_Z(t)，其中，

第二初始調(diào)制信號(hào)計(jì)算子單元，用于將所述網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)與所述阻抗壓降u_Z(t)進(jìn)行做差處理，其差值作為所述第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”，其中，

優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括：

網(wǎng)側(cè)電流的幅值計(jì)算單元，用于依據(jù)所述網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q以及網(wǎng)側(cè)有功電流給定值得到網(wǎng)側(cè)電流的幅值其中，

第三初始調(diào)制信號(hào)計(jì)算單元，用于依據(jù)所述網(wǎng)側(cè)電流的幅值所述網(wǎng)側(cè)電流瞬時(shí)值i_N(t)以及電流環(huán)比例系數(shù)得到網(wǎng)側(cè)輸出電流偏差電壓，并將所述電流偏差電壓作為第三初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”'，其中，

最終調(diào)制信號(hào)計(jì)算子單元，用于將所述第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”與所述第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'進(jìn)行做差處理得到的差值與所述第三初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”'進(jìn)行做差處理，得到的差值作為所述u_ab(t)，其中，

本發(fā)明提供了一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的方法及系統(tǒng)，包括獲取網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電流瞬時(shí)值i_N(t)、直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電流I_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N；將網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N與網(wǎng)壓幅值U_N進(jìn)行做差處理，并依據(jù)差值得到網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q；依據(jù)網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N、網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N以及依據(jù)u_N(t)得到的網(wǎng)側(cè)電壓相位ωt得到無功電流控制調(diào)整電壓，并將無功電流控制調(diào)整電壓作為第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'，其中，u_ab(t)'＝I^*_q(R_Ncosωt-ωL_Nsinωt)；依據(jù)直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、直流側(cè)輸出電流I_d、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N得到第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”；將第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”與第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'進(jìn)行做差處理得到差值u_ab(t)，其中，u_ab(t)＝u_ab(t)”-u_ab(t)'，并將差值u_ab(t)作為輸出PWM信號(hào)至網(wǎng)側(cè)整流器的PWM發(fā)生器的調(diào)制信號(hào)。

可見，本發(fā)明在機(jī)車網(wǎng)側(cè)整流器的控制環(huán)節(jié)中，主動(dòng)加入無功電流控制環(huán)節(jié)，從而使得網(wǎng)壓滯后網(wǎng)流并處于低谷時(shí)，增大電流的無功分量，使得機(jī)車增加容性電流的吸收；網(wǎng)壓超前網(wǎng)流并處于峰值時(shí)，減小電流的無功分量，使機(jī)車增加感性電流的吸收，有效地抑制車網(wǎng)系統(tǒng)低頻振蕩的發(fā)生，不會(huì)增加硬件成本，沒有額外投入，且效果也更好。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的方法的過程的流程圖；

圖2為本發(fā)明提供的一種引入了無功電流控制的機(jī)車網(wǎng)側(cè)整流器的瞬態(tài)電流控制原理圖；

圖3為本發(fā)明提供的一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的方法，能夠有效抑制車網(wǎng)系統(tǒng)的低頻振蕩，提高了車網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不會(huì)增加硬件成本，沒有額外投入，且效果也更好；本發(fā)明的另一核心是提供一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的系統(tǒng)。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明提供的一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的方法的過程的流程圖，該方法包括：

步驟S101：獲取網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電流瞬時(shí)值i_N(t)、直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電流I_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N；

步驟S102：將網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N與網(wǎng)壓幅值U_N進(jìn)行做差處理，并依據(jù)差值得到網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q；

作為優(yōu)選地，將網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N與網(wǎng)壓幅值U_N進(jìn)行做差處理，并依據(jù)差值得到網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q的過程具體為：

將網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N與網(wǎng)壓幅值U_N進(jìn)行做差處理，得到第一差值；

對(duì)第一差值進(jìn)行濾波，得到第二差值；

對(duì)第二差值進(jìn)第一PI處理，得到網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q。

具體地，請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2為本發(fā)明提供的一種引入了無功電流控制的機(jī)車網(wǎng)側(cè)整流器的瞬態(tài)電流控制原理圖。

本申請(qǐng)?jiān)谒矐B(tài)電路控制中加入了無功電流控制環(huán)節(jié)(圖中虛線框部分)，輸入的是網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N與網(wǎng)壓幅值U_N，輸出的是網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q，無功電流控制環(huán)節(jié)包括濾波器和PI調(diào)節(jié)(包括限幅環(huán)節(jié))，其中，濾波器的傳遞函數(shù)為調(diào)節(jié)器及其包括的限幅環(huán)節(jié)是為了保證無功電流的調(diào)整足夠影響電壓大小且不會(huì)過大。

在機(jī)車網(wǎng)側(cè)整流器的控制中加入無功電流控制環(huán)節(jié)后，對(duì)網(wǎng)側(cè)電壓振蕩有一定的抑制作用，網(wǎng)側(cè)整流器本身可以發(fā)出或者吸收無功，利用這一特性，對(duì)線路上阻抗元件容量的吸收和釋放能起到補(bǔ)償?shù)淖饔?。本申?qǐng)的原理是使機(jī)車輸出無功電流跟隨網(wǎng)壓的變化趨勢而變化，破壞振蕩的電壓電流相位關(guān)系，避免機(jī)車與接觸網(wǎng)之間出現(xiàn)低頻振蕩的情形。無功電流控制環(huán)節(jié)加入后，能有效的抑制車網(wǎng)低頻振蕩，系統(tǒng)穩(wěn)定性大大提高。

步驟S103：依據(jù)網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N、網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N以及依據(jù)u_N(t)得到的網(wǎng)側(cè)電壓相位ωt得到無功電流控制調(diào)整電壓，并將無功電流控制調(diào)整電壓作為第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'，其中，

u_ab(t)'＝I^*_q(R_Ncosωt-ωL_Nsinωt)；

這里的ωt為網(wǎng)側(cè)電壓的相位，由網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值經(jīng)過PLL得到。

可以理解的是，在得到網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q后，依據(jù)網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q得到無功電流控制調(diào)整電壓。

步驟S104：依據(jù)直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、直流側(cè)輸出電流I_d、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N得到第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”；

作為優(yōu)選地，依據(jù)直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、直流側(cè)輸出電流I_d、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N得到第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”的過程具體為：

將直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*與直流側(cè)輸出電壓U_d進(jìn)行做差處理，并將其差值經(jīng)過第二PI處理得到網(wǎng)側(cè)有功電流給定值的幅值

依據(jù)直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電流I_d以及網(wǎng)側(cè)電壓有效值得到給定電流有功分量

將網(wǎng)側(cè)有功電流給定值的幅值以及給定電流有功分量進(jìn)行相加處理，并將和作為網(wǎng)側(cè)有功電流給定值

依據(jù)網(wǎng)側(cè)電流給定值網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N得到阻抗壓降u_Z(t)，其中，

將網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)與阻抗壓降u_Z(t)進(jìn)行做差處理，其差值作為所述第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”，其中，

具體地，請(qǐng)參照?qǐng)D2，電壓外環(huán)采用PI控制器，通過將直流側(cè)輸出電壓U_d與其給定值的偏差信號(hào)進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，得到網(wǎng)側(cè)有功電流給定值的幅值為減輕電壓外環(huán)PI調(diào)節(jié)器的負(fù)荷，改善PI調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，用直流側(cè)輸出功率除以網(wǎng)側(cè)電壓有效值來計(jì)算給定電流有功分量并將它和相加，共同作為網(wǎng)側(cè)有功電流給定值牽引工況下，整流器控制電路所得的網(wǎng)側(cè)電流與網(wǎng)壓同相位，對(duì)電流內(nèi)環(huán)由于其主要目的就是在確保穩(wěn)定條件下，加速電流響應(yīng)。

步驟S105：將第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”與第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'進(jìn)行做差處理得到差值u_ab(t)，其中，u_ab(t)＝u_ab(t)”-u_ab(t)'，并將差值u_ab(t)作為輸出PWM信號(hào)至網(wǎng)側(cè)整流器的PWM發(fā)生器的調(diào)制信號(hào)。

具體地，

作為優(yōu)選地，該方法還包括：

依據(jù)網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q以及網(wǎng)側(cè)有功電流給定值得到網(wǎng)側(cè)電流的幅值其中，

依據(jù)網(wǎng)側(cè)電流的幅值網(wǎng)側(cè)電流瞬時(shí)值i_N(t)以及電流環(huán)比例系數(shù)得到網(wǎng)側(cè)輸出電流偏差電壓，并將電流偏差電壓作為第三初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”'，其中，

將第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”與第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'進(jìn)行做差處理得到的差值與第三初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”'進(jìn)行做差處理，得到的差值作為u_ab(t)，其中，

本申請(qǐng)還引入了網(wǎng)側(cè)輸出電流偏差反饋，相當(dāng)于考慮輸出電流誤差所帶來的電壓偏差，用于對(duì)輸出進(jìn)行修正，從而獲得調(diào)制信號(hào)u_ab(t)，這樣可以減小穩(wěn)態(tài)控制中直流側(cè)電壓穩(wěn)定慢、動(dòng)態(tài)響應(yīng)差、對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化不能很快做出調(diào)整等缺點(diǎn)。

本發(fā)明提供了一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的方法，包括獲取網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電流瞬時(shí)值i_N(t)、直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電流I_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N；將網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N與網(wǎng)壓幅值U_N進(jìn)行做差處理，并依據(jù)差值得到網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q；依據(jù)網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N、網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N以及依據(jù)u_N(t)得到的網(wǎng)側(cè)電壓相位ωt得到無功電流控制調(diào)整電壓，并將無功電流控制調(diào)整電壓作為第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'，其中，u_ab(t)'＝I^*_q(R_Ncosωt-ωL_Nsinωt)；依據(jù)直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、直流側(cè)輸出電流I_d、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N得到第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”；將第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”與第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'進(jìn)行做差處理得到差值u_ab(t)，其中，u_ab(t)＝u_ab(t)”-u_ab(t)'，并將差值u_ab(t)作為輸出PWM信號(hào)至網(wǎng)側(cè)整流器的PWM發(fā)生器的調(diào)制信號(hào)。

可見，本發(fā)明在機(jī)車網(wǎng)側(cè)整流器的控制環(huán)節(jié)中，主動(dòng)加入無功電流控制環(huán)節(jié)，從而使得網(wǎng)壓滯后網(wǎng)流并處于低谷時(shí)，增大電流的無功分量，使得機(jī)車增加容性電流的吸收；網(wǎng)壓超前網(wǎng)流并處于峰值時(shí)，減小電流的無功分量，使機(jī)車增加感性電流的吸收，有效地抑制車網(wǎng)系統(tǒng)低頻振蕩的發(fā)生，不會(huì)增加硬件成本，沒有額外投入，且效果也更好。

請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖3為本發(fā)明提供的一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)包括：

參數(shù)獲取單元1，用于獲取網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電流瞬時(shí)值i_N(t)、直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電流I_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N；

網(wǎng)側(cè)無功電流給定值計(jì)算單元2，用于將網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N與網(wǎng)壓幅值U_N進(jìn)行做差處理，并依據(jù)差值得到網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q；

作為優(yōu)選地，網(wǎng)側(cè)無功電流給定值計(jì)算單元2包括：

第一差值計(jì)算單元，用于將網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N與網(wǎng)壓幅值U_N進(jìn)行做差處理，得到第一差值；

第二差值計(jì)算單元，用于對(duì)第一差值進(jìn)行濾波，得到第二差值；

網(wǎng)側(cè)無功電流給定值計(jì)算子單元，用于對(duì)第二差值進(jìn)第一PI處理，得到網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q。

第一初始調(diào)制信號(hào)計(jì)算單元3，用于依據(jù)網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N、網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N以及依據(jù)u_N(t)得到的網(wǎng)側(cè)電壓相位ωt得到無功電流控制調(diào)整電壓，并將無功電流控制調(diào)整電壓作為第一初始調(diào)制信號(hào)

u_ab(t)'，其中，u_ab(t)'＝I^*_q(R_Ncosωt-ωL_Nsinωt)；

第二初始調(diào)制信號(hào)計(jì)算單元4，用于依據(jù)直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、直流側(cè)輸出電流I_d、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N得到第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”；

作為優(yōu)選地，第二初始調(diào)制信號(hào)計(jì)算單元4包括：

網(wǎng)側(cè)有功電流給定值的幅值計(jì)算單元，用于將直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*與直流側(cè)輸出電壓U_d進(jìn)行做差處理，并將其差值經(jīng)過第二PI處理得到網(wǎng)側(cè)有功電流給定值的幅值

給定電流有功分量計(jì)算單元，用于依據(jù)直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電流I_d以及網(wǎng)側(cè)電壓有效值得到給定電流有功分量

網(wǎng)側(cè)有功電流給定值計(jì)算單元，用于將網(wǎng)側(cè)有功電流給定值的幅值以及給定電流有功分量進(jìn)行相加處理，并將和作為網(wǎng)側(cè)有功電流給定值

阻抗壓降計(jì)算單元，用于依據(jù)網(wǎng)側(cè)電流給定值網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N得到阻抗壓降u_Z(t)，其中，

第二初始調(diào)制信號(hào)計(jì)算子單元，用于將網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)與阻抗壓降u_Z(t)進(jìn)行做差處理，其差值作為所述第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”，其中，

最終調(diào)制信號(hào)計(jì)算單元5，用于將第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”與第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'進(jìn)行做差處理得到差值u_ab(t)，其中，u_ab(t)＝u_ab(t)”-u_ab(t)'，并將差值u_ab(t)作為輸出PWM信號(hào)至網(wǎng)側(cè)整流器的PWM發(fā)生器的調(diào)制信號(hào)。

作為優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括：

網(wǎng)側(cè)電流的幅值計(jì)算單元，用于依據(jù)網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q以及網(wǎng)側(cè)有功電流給定值得到網(wǎng)側(cè)電流的幅值其中，

第三初始調(diào)制信號(hào)計(jì)算單元，用于依據(jù)網(wǎng)側(cè)電流的幅值網(wǎng)側(cè)電流瞬時(shí)值i_N(t)以及電流環(huán)比例系數(shù)得到網(wǎng)側(cè)輸出電流偏差電壓，并將電流偏差電壓作為第三初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”'，其中，

最終調(diào)制信號(hào)計(jì)算子單元，用于將第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”與第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'進(jìn)行做差處理得到的差值與第三初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”'進(jìn)行做差處理，得到的差值作為u_ab(t)，其中，

對(duì)于本發(fā)明提供的抑制車網(wǎng)低頻振蕩的系統(tǒng)的介紹請(qǐng)參照上述方法實(shí)施例，本發(fā)明在此不再贅述，根據(jù)實(shí)際情況來定。

本發(fā)明提供了一種抑制車網(wǎng)低頻振蕩的系統(tǒng)，包括獲取網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電流瞬時(shí)值i_N(t)、直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電流I_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N；將網(wǎng)壓幅值給定值U^*_N與網(wǎng)壓幅值U_N進(jìn)行做差處理，并依據(jù)差值得到網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q；依據(jù)網(wǎng)側(cè)無功電流給定值I^*_q、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N、網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N以及依據(jù)u_N(t)得到的網(wǎng)側(cè)電壓相位ωt得到無功電流控制調(diào)整電壓，并將無功電流控制調(diào)整電壓作為第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'，其中，u_ab(t)'＝I^*_q(R_Ncosωt-ωL_Nsinωt)；依據(jù)直流側(cè)輸出電壓U_d、直流側(cè)輸出電壓給定值U_d^*、直流側(cè)輸出電流I_d、網(wǎng)壓幅值U_N、網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值u_N(t)、網(wǎng)側(cè)濾波電感值L_N以及網(wǎng)側(cè)等效電阻值R_N得到第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”；將第二初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)”與第一初始調(diào)制信號(hào)u_ab(t)'進(jìn)行做差處理得到差值u_ab(t)，其中，u_ab(t)＝u_ab(t)”-u_ab(t)'，并將差值u_ab(t)作為輸出PWM信號(hào)至網(wǎng)側(cè)整流器的PWM發(fā)生器的調(diào)制信號(hào)。

可見，本發(fā)明在機(jī)車網(wǎng)側(cè)整流器的控制環(huán)節(jié)中，主動(dòng)加入無功電流控制環(huán)節(jié)，從而使得網(wǎng)壓滯后網(wǎng)流并處于低谷時(shí)，增大電流的無功分量，使得機(jī)車增加容性電流的吸收；網(wǎng)壓超前網(wǎng)流并處于峰值時(shí)，減小電流的無功分量，使機(jī)車增加感性電流的吸收，有效地抑制車網(wǎng)系統(tǒng)低頻振蕩的發(fā)生，不會(huì)增加硬件成本，沒有額外投入，且效果也更好。

需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。