The invention discloses a railway traction power supply and train transmission system adopting modular multi-level converter, which converts three-phase alternating current into high-voltage direct current by modular multi-level converter, and forms a through high-voltage direct current traction power supply system by parallel connection of rectifiers; and makes use of modular multi-level inverter to direct the three-phase alternating current into high-voltage direct current. The voltage of the flow traction contact net is turned into a three-phase alternating current with adjustable voltage and frequency modulation, which supplies the traction motor of the vehicle. The invention can completely eliminate the problems of negative sequence, reactive power and electric phase separation existing in the traditional AC25kV AC traction power supply system, and can remarkably reduce the transmission loss of the line and improve the efficiency of the traction power supply system; at the same time, the train directly uses the modular multi-level inverter to drive the motor, thus simplifying the structure of the traction transmission system. The power supply voltage level and power supply quality of traction motor are improved, thus the power density and energy conversion efficiency of traction drive system of train can be significantly improved and the loss can be reduced.
【技术实现步骤摘要】
采用模块化多电平变流器的铁路牵引供电及列车传动系统
本专利技术涉及电气化铁路供电以及列车牵引传动
,具体为一种采用模块化多电平变流器的铁路牵引供电及列车传动系统。
技术介绍
单相工频交流牵引供电系统由牵引变电所和牵引供电网构成,牵引变电所将电力系统的三相110kV或220kV供电通过牵引变压器降压成27.5kV,再供给牵引网,如附图1所示。传统的牵引供电系统为使电力系统三相负荷平衡并提高电源的利用率,其接触网多采用分段换相供电,相与相之间设置有不带电的电分相。牵引供电系统的拓扑结构,决定了其必然存在负序、无功以及电分相等问题。为了解决传统工频单相牵引供电系统存在的无功、负序、谐波等问题,有学者提出了基于平衡变压器的同相供电系统,如附图2所示。该系统利用电能质量调节器(ActivePowerCompensator,APC),对同一个变电所内部的一个供电臂电压幅值和相位进行补偿,使其输出电压和幅值与另一个供电臂输出电压完全一致,从而实现了三相功率的平衡,避免了负序电流的产生、消除了变电所内部的电分相并能进行无功补偿。但是该系统需要提供全功率的APC容量、成本高,而且无法消除两个变电所之间的电分相。另外,为了彻底消除传统交流牵引供电系统存在的问题,还有学者提出了基于三相交流-直流-单相交流的贯通式高级同相供电方式,如附图3所示。该系统利用电力电子技术,通过电能变换得到相位幅值完全一样的电压,从而形成贯通式同相供电系统。不过,该系统存在系统复杂成本高等缺点,工程应用难度较大。列车的牵引传动系统是电力机车/动车组的能量来源,其结构如附图4所示。传统的牵引传动系 ...
【技术保护点】
1.一种采用模块化多电平变流器的铁路牵引供电及列车传动系统,其特征在于,牵引供电系统包括并联运行的多个模块化多电平变流器,模块化多电平变流器将三相交流电整流后输出恒定的高压直流电,为牵引接触网供电;列车的牵引传动系统包括多个模块化多电平逆变器,模块化多电平逆变器将牵引接触网的高压直流电变换为可调频调压的三相交流电输出供给牵引电机。
【技术特征摘要】
1.一种采用模块化多电平变流器的铁路牵引供电及列车传动系统,其特征在于,牵引供电系统包括并联运行的多个模块化多电平变流器,模块化多电平变流器将三相交流电整流后输出恒定的高压直流电,为牵引接触网供电;列车的牵引传动系统包括多个模块化多电平逆变器,模块化多电平逆变器将牵引接触网的高压直流电变换为可调频调压的三相交流电输出供给牵引电机。2.根据权利要求1所述的采用模块化多电平...
【专利技术属性】
技术研发人员:熊成林,王青元,宋智威,杨皓,雷海,黄路,冯晓云,
申请(专利权)人:西南交通大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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