吴凡，刘传铎

（1.厦门轨道交通集团有限公司；2.新风光电子科技股份有限公司）

1 引言

近几年，我国城市轨道交通快速发展，由于城市交通站间距离较短，其运行的特殊性在于列车启动、制动频繁，且制动时会产生大量能量，国内地铁牵引供电系统一般采用电阻消耗方式消耗此能量或加入再生制动能量回馈装置回馈能量。

地铁牵引网制动能量不能被重复利用的根本原因在于现有的直流牵引供电系统采用不控整流机组供电，只能实现能量的单向流动，不能将列车的制动能量反馈到交流电网中[1-3]。

为了实现地铁牵引网能量的双向流动，本文提出了一种应用于城市轨道交通的双向变流器装置。分析了双向变流器装置工作原理，并基于牵引网直流电压等级严格控制双向变流器的工作模式，进而实现双向变流功能，抑制装置间环流。搭建了双向变流器装置仿真模型，对所提出的双向变流器控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明，本文所研究的双向变流器装置既能够为地铁牵引网提供电能，也能将列车再生制动产生的电能回馈到电网中，实现了电能在交流电网和牵引网之间的双向传递，并通过现场运行实例验证了双向变流器功能的正确性和有效性。

2 双向变流器工作原理

双向变流器原理框图如图1所示。

图1 双向变流器原理框图

双向变流器是以全控型电力电子器件组成的电力电子变换器。其交流侧通过变压器连接中压交流电网，直流侧连接牵引网直流母线。……