张 杰 宋文胜 王顺亮 王雨琦



一种动车组网侧变流器的动态性能优化控制算法

张 杰 宋文胜 王顺亮 王雨琦

（西南交通大学电气工程学院 成都 610031）

以我国CRH系列动车组网侧变流器为研究对象，以提高其控制系统动态响应性能为目的，首先分析了网侧变流器工作原理和数学模型；然后对其瞬态直接电流控制和DQ电流解耦控制两种常用算法进行了对比分析，尤其是两者在负载突变情况下的动态响应性能；在此基础上，结合两者优点，给出了一种兼备两种控制算法优点的混合型优化控制算法。最后，分别对三种控制算法进行了计算机仿真和半实物实验测试，仿真和实验结果表明，与瞬态直接电流控制和DQ电流解耦控制相比，混合优化控制算法具有最佳的直流侧电压动态调节能力。

网侧变流器 瞬态直接电流控制 DQ电流解耦控制 动态响应 混合优化控制

0 引言

由于PWM整流器具有输入电流正弦度高、谐波含量小、功率因数近似为1、直流侧电压稳定且鲁棒性强和能量可双向流动等优点[1,2]，自德国学者A. Busse等于1982年提出基于可关断器件的三相全桥PWM整流器拓扑结构以来[2]，PWM整流器已在工业领域得到广泛应用，尤其是在铁路牵引领域，电力机车和动车组的网侧变流器均采用单相脉冲整流器拓扑结构。目前其控制算法较多且较成熟，常见的控制算法有间接电流控制法[3,4]、滞环电流控制法[5]、瞬态直接电流控制法[6-8]、预测电流控制法[9]、直轴交轴（Direct-axis Quadrature-axis，DQ）电流解耦控制法[10-12]和直接功率控制法等[13-19]。……