PWM整流器在城轨列车锁相环技术中的应用研究

"一种基于PWM整流器的城轨列车改进锁相环的研究" 在城市轨道交通领域，能量回收技术是提高能源效率的关键。传统的锁相环（PLL）在处理含有谐波或电压畸变的交流电网时，可能会出现同步信号检测困难的问题。针对这一挑战，本文提出了一种基于二阶广义积分器（SOGI）的改进数字锁相环方案，以解决城轨列车在能量回馈至交流电网时的锁相问题。 在城轨列车的牵引供电系统中，多脉波整流器通常采用二极管不控整流，这种结构在能量传输过程中会产生大量谐波，影响电网稳定性。特别是在列车重载和制动工况下，电压波动可能导致设备安全性和系统性能下降。为了解决这个问题，PWM整流器被引入，它能够实现能量的双向流动，并通过闭环控制维持直流侧电压稳定，同时在制动时将能量回馈到交流电网。 在PWM整流器逆变工作模式下，需要准确检测电网正序电压基波相位。然而，当电网存在谐波或非线性负载时，传统的过零检测方法可能无法有效锁定相位。为此，本文提出了一种改进的数字锁相环，利用SOGI能够更准确地跟踪电网基波电压的相位，即使在复杂的电网工况下也能保持良好的同步性能。 仿真和实验结果证实，该改进的锁相环在交流电网存在谐波和电压畸变时，能快速、精确地跟踪电网基波相位，提升了并网锁相的可靠性。这种方法对于优化城轨列车的能量管理，减少谐波影响，以及提高整个供电系统的稳定性和效率具有重要意义。 总结来说，该研究为城轨列车的能源回收提供了创新的解决方案，通过改进的数字锁相环技术，确保了在谐波和电压畸变环境下的高效能量回馈，对提升城市轨道交通系统的整体性能和可持续性具有积极的推动作用。