计及转矩振荡的双PWM交流调速系统谐波阻抗模型及电网低频振荡机理研究

Proceedings of the CSEE（2022）

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摘要

双脉宽调制(pulse width modulation,PWM)交流调速系统(adjustable speed drives,ASDs)耦合了电力系统与机械系统,使得机械系统振荡的能量通过其调制注入电网.文中首先分析谐波分量与调制波被载波共调制的机理,并在此基础上得到基于Bessel函数的2-D傅里叶级数开关函数.之后利用该开关函数建立包含电机、两侧变流器的双PWM ASDs谐波阻抗模型,特别是模型计及了电机转矩振荡对双PWM ASDs稳态阻抗的改变,定量地将转矩振荡等效为谐波非线性阻抗.之后,通过研制的双PWM ASD及电机与机械负载,验证所推导的谐波阻抗模型的准确性.最后,应用得出的模型与结论,结合上海洋山深水港区四期自动化码头配电网的实测数据,分析电网低频振荡的特征和机理,证明模型及结论的正确性和有效性.

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