考虑PWM边带谐波耦合的电气化铁路机车整流器多频输入导纳模型

电气化铁路谐波不稳定问题在高频范围内很常见。由于忽略了脉宽调制（PWM）边带谐波分量，传统变流器小信号平均模型的有效频率低于1/2开关频率。本文首先构建了扰动频率和生成的PWM边带分量的动态传播。然后，适当地推导了机车整流器的多频输入导纳模型。之后，使用导纳转换方法将多频模型转换为单输入单输出（SISO）模型，同时保留边带频率耦合。所提出的SISO模型在高于1/2开关频率的频率范围内比传统的小信号平均模型更准确。研究发现，PWM边带谐波在高于1/2开关频率时主导了机车整流器的输入导纳特性。最后，基于所提出的模型，通过硬件在环（HIL）结果揭示了不同开关频率、控制带宽和牵引网阻抗对系统谐波稳定性的影响。