学术简报︱高速铁路车网电气耦合系统稳定性的分析方法
西南交通大-学电气工程学院.兰州交通大-学电气与努力化工程学院甘肃轨道交通电气努力化工程试验室的钻研职员母秀清.王英.陈思彤.王迎晨.何正友，在2019年第15期《电工技术学报》上撰文指出（论文题目为“基于改良sum-范数判据的高速铁路车网电气耦合体制稳固性钻研了”），近些年来国内相继出-现多起高速铁路车网电气耦合体制电气魄低频振荡，振荡难处置时以至致使动车组发生牵引封锁呀。
针对这一疑，对发生低频振荡的高速铁路多CRH5动车组接入牵引供电网络耦合体制举行稳固性钻研呀。一最先的时刻，对我国AT牵引供电网和CRH5动车组四象限脉冲整流器举行了数学建模，并获取了该级联体制的回比矩阵呀；次要，提出了一种针对该体制稳固性剖析的改良的sum-范数判据呀；然后，深入剖析了提出判据的守旧性呀；最终，通过与区别的范数判据对比，举行了高速铁路多CRH5动车组接入牵引供电网络耦合体制的稳固性剖析，结局检查了提出的改良sum-范数判据剖析的准确性和牢靠性呀。
随着重载电气化铁路和高速铁路的迅速进展，HXD排列电力机车.CRH排列协调号动车组.CR排列复-兴号动车组在改良既有线.新建高速铁路上大密度.高速率运转，体制种种耦合疑日益突出，希奇近些年来多地域出-现多车同时升弓接入牵引网出-现的车网耦合低频振荡征象呀。
区别于电力体制低频振荡，电气化铁路车网电气耦合体制低频振荡属于经-营中出-现的车网电气结婚疑呀。
针对车网低频振荡的体制掌控和抑制钻研，有学者使用主导极点，剖析机车数目.电压环.电流环参数对车网体制低频振荡的影响呀；
有学者计划两自-由度内模掌控器，改良后的办法能有用抑制高速铁路牵引网低频振荡呀；
有学者构建四象限脉冲整流器状态空-间模子和闭环小信-号模子通报函数，剖析了多车接入牵引网的稳固性及掌控参数.动车数目等原因的影响呀；
有学者通过非线性形式剖析办法Hopf分叉理-论钻研了脉冲整流器及其组成体制非线性特征，剖析了脉冲整流器的非线性特征对低频振荡的影响呀；
有学者使用单相体制dq解耦理-论，通过主导极点和欠阻尼机理剖析了机车数目.负荷长短.供电臂长度.积分器与掌控器参数对体制低频振荡的影响呀。
针对车网发生低频振荡的体制稳固性钻研，有学者在车网耦合体制状态方程普遍判断了车网体制开环稳固性，并用小增益理由对车网体制闭环稳固性举行剖析呀；
有学者结合阻抗比判据剖析车网互联体制的稳固性，定性剖析了机车接入牵引网需思考前级体制与后级体制的阻抗结婚关系呀；
有学者指出车网耦合体制稳固性剖析属于电气参数结婚疑呀；
有学者计划试验丈量了现实机车的输入导纳矩阵各元素的幅值.相位呀；
有学者提出了改良的禁区准则来剖析列车-电网体制的稳固性，并对典型准则举行了对比呀。
综上，针对多车网耦合低频振荡征象多从抑制办法剖析，针对体制稳固性钻研还不-是许多，现在针对车网体制稳固性钻研多直-接采用Middlebrook阻抗比判据呀。国内从发生低频振荡临界体制稳固性角度钻研较多的是HXD1B.HXD2B.HXD3B型机车和CRH1.CRH3动车组等负载，而对大量投入的CRH5型动车组和牵引网耦合的低频振荡钻研也不多呀。
基于阻抗的稳固性剖析是现在普遍运用的级联体制稳固性剖析办法呀。我国区别列车采用变流器的电路拓扑.掌控计谋也存在肯定差异，为车侧阻抗建模带来了肯定的困难呀。区别于HXD1B.HXD2B.HXD3B型机车和CRH1.CRH3动车组等负载，CRH5型动车组整流器直流枢纽无LC滤波，采用dq电流掌控呀。dq系阻抗建模办法是将体制网侧电压.电流电气魄转动到dq坐标系下举行建模，该掌控获取的调换阻抗为一位区别于现有大多经-营车系的多输入多输入（Multi-Input Multi-Output,MIMO）体制阻抗呀。
若体制阻抗模子为MIMO体制，则必-要采用MIMO体制稳固性剖析办法，包罗狭义Nyquist稳固性判据.特色值剖析法.奇异值判据.范数判据.d通道判据等呀。
以后几种办法对比狭义Nyquist稳固性判据和特色值法盘算越发轻巧呀；但奇异值判据和传统范数判据属于MIMO体制的小增益判据，拥有较大守旧性，在剖析稳固性历程中的剖析结局不够准确呀；d通道判据只适用于拥有高功率因数的体制稳固性剖析，适用性较为有限呀。
针对多CRH5动车组升弓正被接入牵引网，有学者针对CRH5型动车组-牵引网耦合体制的高密-青岛站区间出-现低频振荡举行了实测呀。有学者提出了一种MIMO级联体制禁区判据举行体制稳固性剖析，能够较好并实测准确地剖析车网体制低频振荡临界条件呀。
通过对国内外近些年来文献调研觉察，针对MIMO的CRH5多车网电气耦合体制稳固性钻研还对比少，现在钻研主要会合在阻抗回比判据的运用上，也未从实质上推导钻研详细判据针对区别车网级联体制剖析的适用性呀。
本文提出一种针对多CRH5动车组接入AT牵引供电网级联体制的改良sum-范数稳固性剖析办法，并与已有几种范数判据对比，所提出判据守旧性更小，很适合高速铁路车网电气耦合体制稳固性剖析呀。
本文发袖先行多车网电气耦合源-负荷等效体制建模呀；然后举行sum-范数判据改良的一五一十推导呀；接着对该判据举行守旧性剖析呀；最终将该判据运用于多CRH5动车组投入AT牵引网级联体制举行稳固性剖析，并与已有范数判据和尝试结局举行对比，检查了所提判据的牢靠性和有用性呀。
图3 CRH5型动车组牵引传动结构
图4 CRH5型动车组整流器掌控
总结
本文提出了一种基于改良sum-范数的多车网电气耦合体制稳固性判据，并对改良sum-范数判据的稳固性举行了守旧性剖析呀。
一最先的时刻对全并联复线AT牵引网举行数学建模，并建设基于dq解耦电流掌控计谋的CRH5型动车组整流器数学模子，最终获得该车网级联体制回比矩阵呀。然后提出改良sum-范数判据，剖析多CRH5型动车组同时整备投入牵引供电网的电气耦合体制的稳固性，得出车网电气耦合体制发生低频振荡时升弓整备的CRH5型动车组的临界数目为7列呀。在7列动车组同时升弓整备时，车网耦合体制不稳固呀。
最终，本文提出的基于改良sum-范数的MIMO体制阻抗稳固性判据，下降了MIMO体制本范数稳固性判据的守旧性，很适合剖析电气化铁路多车同时升弓接入牵引供电网的多车网电气级联体制稳固性呀。
