一种基于光伏逆变器两相SVC的光伏牵引供电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于光伏逆变器两相SVC的光伏牵引供电系统，包括光伏发电系统、牵引供电系统和电力系统；其中，牵引供电系统通过牵引变压器与电力系统三相连接，光伏发电系统与牵引供电系统依次通过光伏逆变器和升压变压器相互三相连接，牵引供电系统中两条供电臂之间分别并列设置有两个两相SVC无功补偿器组件。本实用新型专利技术能够使得在加入光伏发电系统的牵引供电系统的功率因数尽可能高、负序电流尽可能小，从而提高了系统的电能质量，确保系统供电安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光伏逆变器两相SVC的光伏牵引供电系统
本技术属于牵引供电
，尤其涉及一种基于光伏逆变器两相SVC的光伏牵引供电系统。
技术介绍
光伏发电具有清洁、无污染、无噪声、规模可构等特点，是解决能源危机的最佳选择之一。目前光伏发电的发展正受国家政策的大力支持，光伏发电技术的快速发展为其在铁路领域的推广应用提供了契机。铁路运输企业规模庞大，拥有大量的站舍、库房、地产等，如果把这些设施最大程度地利用起来，大力开发分布式光伏发电项目，即可节省大量的用电成本，又可拿到国家给予的发电补贴，前景可观。在牵引供电系统中，无功、谐波、负序是几个需要解决的电能质量问题。电力机车根据传动系统的不同可分为交直传动型和交直交传动型。交直传动型电力机车采用整流桥相控调压，使得其功率因数较低，在cosφ＝0.8左右；交直交传动型电力机车使用了四象限变换器进行整流/逆变，因此其功率因数较高，接近单位功率因数。由于牵引供电系统接线角的影响，牵引负荷的功率因数对于电力系统来说会有进一步的改变。无论是交直传动型还是交直交传动型电力机车，都是牵引供电系统中的谐波源，交直传动型电力机车的电流畸变率较大，交直传动型电力机车的电流畸变率较小，两者的特征谐波都是所有奇数次谐波，并且谐波含有率随谐波次数的增大快速衰减，同时谐波的初相角分布广泛，幅值随机波动剧烈。牵引供电系统的负序问题来源于牵引供电系统的接线角以及两条供电臂上的不平衡负荷，由于两臂的机车数量、机车类型和机车工况不同，两臂的负荷电流往往是不相等的，再加上牵引供电系统接线角的影响，即使经过一定的补偿后，仍会产生大量的负序电流。为解决牵引供电系统的电能质量问题，往往需要在牵引变电站安装动态补偿装置；而当光伏发电接入牵引供电系统后，牵引供电系统中电流的幅值和相位都会发生改变。在实际工作中，光伏逆变器具有一定的无功调节能力，并非始终保持单位功率因数输出；在此条件下，会造成牵引供电系统所需的补偿电流以及所产生的负序电流均与原运行方式有所不同，使得牵引供电系统的功率因数较低、负序电流较大，对于牵引供电系统的电能质量有较大的影响。
技术实现思路
为了克服现有技术方法的不足，本技术的目的在于提出一种基于光伏逆变器-两相SVC的光伏牵引供电系统，能够使得在加入光伏发电系统的牵引供电系统的功率因数尽可能高、负序电流尽可能小，从而提高了系统的电能质量，确保系统供电安全可靠。为实现以上目的，本技术采用技术方案是：一种基于光伏逆变器两相SVC的光伏牵引供电系统，包括光伏发电系统、牵引供电系统和电力系统；其中，牵引供电系统通过牵引变压器与电力系统三相连接，光伏发电系统与牵引供电系统依次通过光伏逆变器和升压变压器相互三相连接，牵引供电系统中两条供电臂之间分别并列设置有两相SVC无功补偿器组件。进一步的是，所述a相SVC无功补偿器组件和b相SVC无功补偿器组件结构一致，包括a相SVC无功补偿器组件和b相SVC无功补偿器组件；a相SVC无功补偿器组件设置在a相供电臂上，b相SVC无功补偿器组件设置在b相供电臂上。进一步的是，所述SVC无功补偿器组件包括FC和TCR组合结构，其中FC和TCR相互并联；实现牵引供电系统的动态补偿；所述FC为与电容器串联的电抗器，起到输出固定大小无功和滤除特定次数谐波电流的作用；所述TCR为与晶闸管串联的电抗器，通过控制晶闸管的导通角使得TCR吸收FC输出的多余无功，以提高牵引供电系统的功率因数。进一步的是，所述牵引变压器采用V型接线。采用本技术方案的有益效果：本技术中加入光伏逆变器两相SVC使得在加入光伏发电系统的牵引供电系统的功率因数尽可能高、负序电流尽可能小，从而提高了系统的电能质量，确保系统供电安全可靠。附图说明图1为本专利技术一种基于光伏逆变器两相SVC的光伏牵引供电系统的结构示意图；其中，1是电力系统，2是牵引变压器，3是a相SVC无功补偿器组件，4是b相SVC无功补偿器组件，31和41是FC，32和42是TCR，5是升压变压器，6是光伏发电系统。具体实施方式为了使技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本技术作进一步阐述。在本实施例中，参见图1所示，一种基于光伏逆变器两相SVC的光伏牵引供电系统，包括光伏发电系统6、牵引供电系统和电力系统1；其中，牵引供电系统通过牵引变压器2与电力系统1三相连接，光伏发电系统6与牵引供电系统依次通过光伏逆变器和升压变压器5相互三相连接，牵引供电系统中两条供电臂之间分别并列设置有两相SVC无功补偿器组件。作为上述实施例的优化方案，所述a相SVC无功补偿器组件3和b相SVC无功补偿器组件4结构一致，包括a相SVC无功补偿器组件3和b相SVC无功补偿器组件4；a相SVC无功补偿器组件3设置在a相供电臂上，b相SVC4组件设置在b相供电臂上。所述SVC无功补偿器组件包括两组并联的FC31、41和TCR32、42组合结构，其中FC和TCR相互并联；实现牵引供电系统的动态补偿。所述FC31、41为与电容器串联的电抗器，起到输出固定大小无功和滤除特定次数谐波电流的作用。所述TCR32、42为与晶闸管串联的电抗器，通过控制晶闸管的导通角使得TCR吸收FC输出的多余无功，以提高牵引供电系统的功率因数。作为上述实施例的优化方案，所述牵引变压器2采用V型接线，使变压过程更加稳定。为了更好的理解本技术，下面对本技术的工作原理作一次完整的描述：通过两相SVC实现牵引供电系统的动态补偿，调节光伏逆变器和两相SVC的参数，从而实现光伏牵引供电系统进入最佳运行状态，使功率因数尽可能高、负序电流尽可能小，从而提高了系统的电能质量，确保系统供电安全可靠。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光伏逆变器两相SVC的光伏牵引供电系统，其特征在于，包括光伏发电系统(6)、牵引供电系统和电力系统(1)；其中，牵引供电系统通过牵引变压器(2)与电力系统(1)三相连接，光伏发电系统(6)与牵引供电系统依次通过光伏逆变器和升压变压器(5)相互三相连接，牵引供电系统中两条供电臂之间分别并列设置有两相SVC无功补偿器组件。

【技术特征摘要】
1.一种基于光伏逆变器两相SVC的光伏牵引供电系统，其特征在于，包括光伏发电系统(6)、牵引供电系统和电力系统(1)；其中，牵引供电系统通过牵引变压器(2)与电力系统(1)三相连接，光伏发电系统(6)与牵引供电系统依次通过光伏逆变器和升压变压器(5)相互三相连接，牵引供电系统中两条供电臂之间分别并列设置有两相SVC无功补偿器组件。2.根据权利要求1所述的一种基于光伏逆变器两相SVC的光伏牵引供电系统，其特征在于，所述两相SVC无功补偿器组件包括a相SVC无功补偿器组件(3)和b相SVC无功补偿器组件(4)；所述a相SVC无功补偿器组件(3)设...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬明亮，戴朝华，陈维荣，邓文丽，高岩，陈化博，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川,51