高杰 徐斌

摘 要：目的：定性的分析三电平逆变器在地铁牵引供电系统中的应用。方法：分析了逆变器在地铁牵引系统中的作用，介绍了基于SVPWM算法的二极管中点嵌位式三电平逆变器的工作原理及相对应的算法，并使用MATLAB2017a/Simulink对三电平逆变器进行仿真。结果：逆变器三相输出电压为标准三相电压，负载电压可趋向于标准三相电，通过低通滤波可使输出相电压趋向于平滑。结论：基于SVPWM算法的二极管中点嵌位式三电平逆变器具有一定的可靠性，能够较好地满足电力牵引工程需要。

关键词：三电平逆变器；牵引供电系统；SVPWM算法；Simulink

中图分类号：TM922.3 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）13-0018-02

Abstract： Objective： to qualitatively analyze the application of three-level inverter in metro traction power supply system. Methods： the function of inverter in metro traction system is analyzed. The principle and algorithm of diode neutral spot embedded three-level inverter based on SVPWM algorithm are introduced. The three-level inverter is simulated by MATLAB2017a/Simulink. Results： the output voltage of inverter is standard three-phase voltage， the load voltage can tend to standard three-phase voltage， and the output phase voltage can be smoothed by low-pass filter. Conclusion： the three-level inverter based on SVPWM algorithm has certain reliability and can meet the needs of electric traction engineering.

Keywords： three-level inverter； traction power supply system； SVPWM algorithm； Simulink

1 概述

地铁作为一种安全绿色的城市轨道交通方式，不仅解决了大中型城市交通拥堵问题，而且为人们出行带来了极大便利。伴随着全国各大城市对地铁需求的不断增加，其可靠性、安全性要求也越来越高。地铁牵引供电系统，作为向城轨车辆提供牵引电能的关键组成部分，其安全可靠性直接关系到整个地铁电力机车的稳定运行[1]。电力牵引供电系统是指从电力系统或一次供电系统接受电能，通过变压、变相或换流后，向电力机车负载提供所需电流制式的电能，并完成牵引电能传输、配电等全部功能的完整系统。牵引供电系统的性能直接影响列车牵引功率的发挥和牵引传动控制系统的性能[2]。

逆变器是一种电能转换和优化的电气装置，现已被广泛地应用于家电、汽车、交通等直流供电系统中。……