项目名称：高速列车牵引传动系统直流电压脉动抑制方法的研究
（铁道部科技研究开发计划课题）
项目介绍：
牵引传动系统是高速列车的核心技术之一，目前基本上都采用“交-直-交”结构。前端为四象限整流器，具有高功率因数、低谐波含量、能量可回馈等优点。但由于电气化铁道单相供电的功率特性，牵引传动系统直流侧电压存在两倍工频的脉动，将对四象限变流器和牵引电机的控制性能产生不利影响。为了滤除直流电压的二次脉动，CRH1、CRH3、CRH5型动车组均在直流侧增加了由电感L和电容C组成的二次滤波器。而CRH2型动车组虽未采用二次滤波器，但适当增加了直流支撑电容值，也可部分抑制直流电压脉动。实际上，通过对逆变器采取特殊的控制方式，也能够抑制直流电压波动对四象限变流器和电机控制性能的影响，从而可减小牵引变流器的体积和重量。目前，国内外对这一问题已经展开了研究。
项目时间：2009~2011
研究内容：
针对高速列车牵引传动系统直流环节电压二次脉动的抑制方法研究，本课题主要包括以下几方面内容：
1.牵引传动系统直流环节电压二次脉动的产生机理及特性分析
(1)负载功率对直流电压脉动的影响；
(2)主电路参数与直流电压脉动的关系。
2.四象限变流器（牵引传动系统前端整流环节）控制研究
(1)四象限变流器控制策略研究；
(2)直流电压滤波器的设计与实现方案。
3.异步牵引电机控制研究
(1)直流电压脉动产生转矩脉动及冲击电流的机理分析；
(2)消除直流电压脉动影响的无拍频控制方法研究。
4.列车负载模拟技术
(1)列车运行条件与牵引电机负载转矩的关系研究；
(2)转动惯量模拟方法研究。
5.实验平台建设
(1)完成小功率等级传动系统实验样机。
研究成员及研究任务：
刘玉洁——牵引传动系统直流环节电压二次脉动的产生机理
徐龙——直流环节电压脉动产生的牵引电机转矩波动及冲击电流机理、牵引电机无拍频控制策略
易泽宇——列车负载模拟技术及实验平台建设
师维——四象限变流器网侧电流谐波抑制策略及牵引电机无拍频新颖控制策略
已发表论文：
[1] 单相PWM整流器谐波电流抑制算法研究. 中国电机工程学报，2010,30(21)：32-39 (EI)
[2] 牵引电机负载模拟系统的转矩控制方法. 电气传动，2010,40(12)：52-56
[3]基于Myway系统的四象限变流器控制平台研究.2010 3rd International Conference on Power Electronics andIntelligent Transportation System. 11.20-11.21,Shenzhen, China.
[4]高速列车牵引传动系统直流电压脉动的机理与影响分析.2010 3rdInternational Conference on Power Electronics and Intelligent TransportationSystem. 11.20-11.21,Shenzhen, China.
[5] Improved Deadbeat Current Controller with a Repetitive-control- basedObserver for PWM Rectifiers. Journal of Power Electronics. 2011, 11(1):64-73(SCI)
[6] 基于网压预测的单相PWM整流器比例谐振控制. 电工技术学报，2011,26(5)：45-51 (EI)