團隊介紹

肖非然，武漢大學(xué)，博士研究生，研究方向為高速鐵路電能質(zhì)量治理、逆變器應(yīng)用。

袁佳歆，武漢大學(xué)，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向為高壓智能磁控電抗技術(shù)、電能質(zhì)量控制技術(shù)和電網(wǎng)無功電壓控制技術(shù)。

倪周，武漢大學(xué)，碩士研究生，研究方向為高速鐵路電能質(zhì)量治理、不斷電過分相。

導(dǎo)語

針對只考慮單個牽引變電站的不平衡補償方法無法將補償裝置的安裝容量進一步降低的問題，本文研究了一種多站協(xié)同補償高速鐵路不平衡的方法。

項目研究背景

近年來，高速鐵路在我國迅速發(fā)展，已成為最重要的交通方式之一。高速鐵路使用的動車組作為一個大功率的單相負(fù)荷，由三相電網(wǎng)通過牽引變壓器供電，因此會產(chǎn)生較大的負(fù)序電流，造成三相電網(wǎng)不平衡。

不平衡的電流和電壓會對電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、配電以及用電等各個方面產(chǎn)生嚴(yán)重危害，影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。高速鐵路不平衡補償所需容量較大，目前針對單個站進行不平衡補償?shù)姆椒o法將補償裝置的安裝容量進一步地降低。

論文所解決的問題及意義

針對單個站進行不平衡補償?shù)姆椒o法將補償裝置的安裝容量進一步地降低的問題，本文研究了一種基于多智能體的多站協(xié)同高速鐵路不平衡補償方法。

該方法可以在現(xiàn)有單站不平衡補償方法的基礎(chǔ)上再降低補償裝置1/3的安裝容量，且各個站補償裝置之間所需的通信量較低。補償裝置安裝容量的降低，可以使其成本減少，有利于電力電子不平衡補償裝置的普及，進一步提高高速鐵路供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量水平。

論文方法及創(chuàng)新點

本文首先提出了多站協(xié)同補償（Multi-Station CooperativeCompensation, MSCC）的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將多個站作為一個整體考慮，每個站配置一個三相變換器作為補償裝置；接著研究了適用于MSCC 的新的不平衡補償原理，并對MSCC 的補償原理以及裝置的安裝容量進行分析；然后提出基于多智能體的MSCC 控制策略；最后通過仿真及小容量的實驗對本文所提出方法的有效性和優(yōu)勢進行了驗證。

結(jié)論

本文針對現(xiàn)有的僅考慮單站不平衡補償?shù)姆椒o法將補償裝置的容量進一步降低的問題開展了相關(guān)的研究工作，提出了基于多智能體的多站協(xié)同不平衡補償新方法，通過理論分析、仿真和實驗得到如下結(jié)論：

• 1）本文提出的基于多智能體的多站協(xié)同補償策略可以有效地降低多站協(xié)同補償對通信和主控制器處理速度的要求。
• 2）本文提出的不平衡補償方法，可以減少單站補償裝置1/3的安裝容量（在考慮影響較小的線路阻抗和牽引變壓器漏抗時，會略低于1/3）。

引用本文

肖非然, 倪周, 閔永智, 袁佳歆. 一種基于多智能體的多站協(xié)同高速鐵路不平衡補償方法[J]. 電工技術(shù)學(xué)報, 2020, 35(16): 3518-3528. Xiao Feiran, Ni Zhou, Min Yongzhi, Yuan Jiaxin. Unbalanced Compensation Method of Multi-Station Cooperative for High-Speed Railway Based on Multi-Agent. Transactions of China Electrotechnical Society, 2020, 35(16): 3518-3528.