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基于LTP理论的高速列车网侧变流器的建模和谐波分析

网侧变流器,线性时变周期系统,谐波状态空间模型,谐波传递函数,谐波分析

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在国内有越来越多的高速列车投入运行，由网侧变流器（GSC）产生的电流谐波流向牵引供电网，严重影响了铁路系统的安全运营。然而，由于功率开关器件和非线性控制器的存在，采用线性时不变（LTI）方法建立的网侧变流器传统模型难以分析电流谐波特性和耦合现象。本文采用线性时变周期（LTP）系统建模方法来研究高速动车组中应用的单相网侧变流器。通过局部线性化得到GSC系统的谐波状态空间（HSS）模型，并研究了频域内谐波相互作用和时域稳态响应。最后，用Matlab/Simulink非线性仿真结果来验证LTP模型谐波分析的有效性。