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2024年7月15日，在国家重大科研仪器研制项目《MW级可控宽频带阻抗测量及匹配性分析仪器》和成都铁路局配套试验项目资助下，由西南交通大学何正友、胡海涛教授团队牵头，联合中国铁道科学研究院集团有限公司、国网四川省电力公司共同研制的MW级可控宽频带阻抗测量及匹配性分析仪器，在新开通的渝昆高铁友助村牵引变电所（重庆永川区）圆满完成了现场测试。此次现场测试得到了成都铁路局供电部、宜宾工电段，成都维管段等单位的大力支持，试验的成功标志着我国在大功率多谐波发射、宽频带阻抗测量、宽频带振荡理论的研究又向前迈出了坚实的一步。该仪器在低频谐波（1Hz）、高频谐波（20kHz）、宽频带谐波（1~1000个谐波同时发射）注入等核心指标处于领先水平，为铁路牵引供电系统、新能源并网系统、电力系统的阻抗建模与稳定性分析奠定了良好基础。该项目历时5年，顺利完成了项目立项、技术方案评审、生产研发、施工调试、现场示范等多个阶段，最终实现了仪器装置落地试验，并通过了四川省电子产品监督检验所的第三方认定。  该仪器主要由高压开关柜、宽频变压器、电力电子斩波柜和电阻柜构成。其中，斩波柜通过Chirp-PWM信号控制反串联IGBT模块，投切电阻柜的模块化大功率电阻，产生频带双边可控、能量分布均匀的宽频谐波电流扰动，并通过特制宽频变压器并联注入到牵引供电系统，从而获取电压响应并快速测量目标频带的宽频带阻抗特性。仪器的测量频带范围为1Hz~20kHz，一次性等幅注入的谐波个数最高可达1000个，频率分辨率最小可至1Hz。本次现场实验完成了直接供电、AT供电等多种供电方式下的牵引网阻抗测试，仅1分钟就自动完成了1Hz~20kHz的牵引网阻抗快速测量，实时获取了系统宽频带阻抗曲线与谐振幅频信息。仪器一方面可用于车网参数匹配分析，如谐振、宽频带振荡的分析与治理，另一方面可用于故障定位、保护整定校准等。该仪器的成功研制与现场测试推动了我国铁路牵引供电系统、电力系统在可控多谐波注入式阻抗测量技术的发展和进步，具有重要的技术引领与示范作用。
不同频带下的宽频电流扰动注入效果
不同供电方式下的牵引供电系统宽频带阻抗幅值/相位测量结果 此外，在四川省重大项目的资助下，拓展了宽频带阻抗测量技术在锂电池EIS快速测量方面的应用研究。所研制的测量系统通过双向DC/DC变换器向被测锂电池注入宽频扰动，该系统仅需要一个扰动周期（10s）即可获得0.1Hz-2kHz的宽频阻抗，相关研究成果已发表在IEEE TIE/TTE等国际顶级期刊上。同时，在企业项目支持下，已开展了将锂电池电化学阻抗谱快速测量技术嵌入电动汽车充电桩、储能电站PCS等方面的研究。  锂电池电化学阻抗谱测量平台 |
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