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摘要
相比电池储能，飞轮储能具有功率密度高、瞬时功率大、响应速度快等优点，可有效缓解地铁频繁启停对母线电压的冲击。由于我国地铁直流供电网络多为1500V电制，两电平变换器无法用常规1700V电压等级器件实现安全驱动，因此，本文提出了基于NPC（Neutral Point Clamped）型三电平变换器的高速磁悬浮飞轮同步载波控制技术。首先，建立了三电平驱动系统稳态及换相动态过程的等效模型，分析了驱动电压和定子电流的数学关系；然后，提出了一种同步载波驱动技术，实现了高压、高速无刷电机的加减速控制；最后，设计了磁悬浮飞轮储能系统工程样机，测试了充放电工况下系统的工作状态。实验结果表明，本文所提方法具备快速大功率充放电功能，在充电或放电工况下三电平变换器中点电压均能够保持平衡，系统可稳定运行在额定1500V、40000 r/min参数附近。
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