Стабілізуючі силові активні фільтри для підвищення ефективності тягового електропостачання постійного струму

Abstract

UA: Дисертаційна робота присвячена підвищенню ефективності тягового електропостачання постійного струму шляхом вирішення проблеми поліпшення електромагнітної сумісності системи електропостачання з суміжними електроустановками та електричним рухомим складом. Негативний електромагнітний вплив викликають канонічні та неканонічні гармоніки напруги і струму тягової мережі, які генерує перетворювальний агрегат підстанції. На ділянках постійного струму з високою інтенсивністю руху поїздів не вдається підтримувати напругу в мережі на необхідному рівні. Пропонується забезпечити подавленням пульсацій та підтримку сталої вихідної напруги тягової підстанції застосуванням комбінованого активного фільтра та активного фільтра-стабілізатора послідовного типу. В роботі показано, що комбінований активний фільтр послідовного типу має кращі фільтрувальні властивості у порівнянні з комбінованим активним фільтром паралельного типу. Доведено, що застосування селективних ланок у ланцюзі зворотного зв'язку активного фільтра, налаштованих на неканонічні гар- 19 моніки, дозволяє істотно підвищити ступінь придушення гармонік вихідної напруги тягової підстанції постійного струму. Запропоновано у структурі послідовного активного фільтра з ємнісним накопичувачем енергії застосувати спеціальну схему заряду, що дозволяє забезпечити активну фільтрацію та стабілізацію вихідної напруги перетворювального агрегату. Результати експериментальних досліджень, отриманих на основі імітаційного моделювання, підтверджують результати теоретичних досліджень

EN: The dissertation is devoted to increasing the efficiency of traction DC power supply by solving the problem of improving the electromagnetic compatibility of the power supply system with adjacent electrical installations and electric stock. The negative electromagnetic influence is caused by the canonical and noncanonical harmonics of the voltage and current of the traction network, which generate the converter unit of the substation. In the sections of the DC contact network with high intensity and high of speed railway traffic, it is not possible to maintain the voltage of train at the required level. It is proposed to provide suppression of pulsations and support of the constant output voltage of the traction substation using active filtration and stabilization methods using a combined active filter and an active filter-stabilizer of a successive type. The paper shows that a combined active filter of a successive type has better filtering properties than a combined active filter of a parallel type. It is proved that the use of selective links in the feedback circuit of a combined active filter of a successive type tuned to non-canonical harmonics makes it possible to significantly increase the degree of suppression of noncanonical harmonics of the output voltage of a traction substation of direct current. It is proposed to apply a special charge circuit in the structure of a series active filter with a capacitive energy storage device, which allows for active filtration and stabilization of the output voltage of the converter unit of the traction substation. The results of the studies indicate the practical suitability of the active filter-stabilizer converter with two-way pulse width modulation to improve the electromagnetic compatibility of the traction substation with adjacent electrical installations and improve the quality of power supply for traction consumers. The results of experimental studies, obtained on the basis of simulation, confirm the results of theoretical studies.