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电感集成型混合铁路潮流控制器制造技术

技术编号:11113768 阅读:173 留言:0更新日期:2015-03-05 18:24
本发明专利技术公开了一种电感集成型混合铁路潮流控制器,公共电网经三相V/v变压器变为铁道牵引网的α、β两相,分别与α相、β相LC耦合补偿臂相连;α相、β相LC耦合补偿臂的电感通过非正交解耦技术集成到V/v牵引变压器二次侧,成为α相、β相集成电感绕组;α相、β相LC耦合补偿臂分别经第一、第二降压变压器与背靠背变流器两输出端相连。本发明专利技术采用非正交解耦技术将耦合臂的电感集成到变压器绕组,能够减少高速铁路功补系统的占地面积;采用有、无源系统相结合的技术方案大幅降低了变流器的容量。该系统是一种具有较高性价比的电气化铁道电能质量控制系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气化铁道供电系统电能质量领域,特别涉及一种电感集成型混合铁路潮流控制器
技术介绍
随着电气化铁路在我国的快速发展,牵引供电系统所面临的负序、无功和谐波等电能质量问题日益突出,降低了公用电网的电能质量,并对其安全稳定运行产生了影响。为改善电气化铁道供电系统的供电质量,提高公共电网的安全稳定性,工程技术人员进行了多种尝试。换相供电是我国牵引变电所为解决负序问题普遍采用的高压进线方式,但对于电网相对脆弱地区的牵引变电所该方法仍难以达到国标对负序电压含量所提出的要求。采用单相SVC能对牵引供电系统的负序和无功进行综合补偿,但该系统很难难在技术和经济上同时达到理想状态。随着电力电子技术的快速发展,学者和工程师们提出了多种有源拓扑结构。其中,日本学者提出的静止铁路功率调节器(下文称RPC)以其优异的补偿性能受到广泛关注,但因其投资成本高昂并未实现大规模工业应用。另外,常规RPC需串接一个耦合电感才能实现其补偿功能,高压电抗器成本昂贵且占地面积较大,不利于在空间极为有限的牵引变电所实现系统的集成化安装,这进一步限制了该系统的推广。因此,探索具有更高性价比和集成度的铁路功率调节系统成为了目前亟待解决的重要课题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种电感集成型混合铁路潮流控制器(下文称ILC-RPFC)。本专利技术解决上述问题的技术方案是:电感集成型混合铁路潮流控制器,包括三相V/v变压器、α相LC耦合补偿臂、β相LC耦合补偿臂、第一降压变压器、第二降压变压器、背靠背变流器;所述V/v变压器将三相公共电网变为铁道牵引网的α、β两相,α相的供电绕组与牵引网相连,为机车负荷供电;α相、β相分别与α相、β相LC耦合补偿臂相连,α相、β相LC耦合补偿臂的电感通过非正交解耦技术集成到V/v牵引变压器二次侧,成为α相、β相集成电感绕组;α相、β相LC耦合补偿臂分别经第一、第二降压变压器与背靠背变流器两输出端相连。所述三相V/v变压器由两个单相变压器按V/v接线连接构成,其中α相变压器二次侧有3个绕组,与牵引网相连的为供电绕组,为机车供电,另外两个二次侧绕组匝数相等、绕向相反互相串联构成α相集成电感绕组;β相变压器两个二次侧绕组匝数相等、绕向相反互相串联构成β相集成电感绕组;α、β相集成电感绕组的电感值可按设计要求灵活配置。所述α相LC耦合补偿臂、β相LC耦合补偿臂分别由α相集成电感绕组、β相集成电感绕组充当电感,并和各相的电容一起串接构成LC支路。所述背靠背变流器由两个单相逆变器经直流电容背靠背连接构成。所述集成电感绕组,其电感数值应根据LC耦合补偿臂的电感设计值L,按照如下解析法确定其空间布置参数,即: L = 2 π μ 0 N 2 ρ H x 2 ΣD , ΣD = r av [ a 0 + 1 3 ( a 1 + a 2 ) ] ρ = 1 - 1 π μ 2 ( 1 - e - π u 2 ) [ 1 - 0.5 e - 2 πv ( 1 - e - π u 2 ) ] u 2 本文档来自技高网...
电感集成型混合铁路潮流控制器

【技术保护点】
一种电感集成型混合铁路潮流控制器,其特征在于:包括三相V/v变压器、α相LC耦合补偿臂、β相LC耦合补偿臂、第一降压变压器、第二降压变压器、背靠背变流器;所述V/v变压器将三相公共电网变为铁道牵引网的α、β两相,α相的供电绕组与牵引网相连,为机车负荷供电;α相、β相分别与α相、β相LC耦合补偿臂相连,α相、β相LC耦合补偿臂的电感通过非正交解耦技术集成到V/v牵引变压器二次侧,成为α相、β相集成电感绕组;α相、β相LC耦合补偿臂分别经第一、第二降压变压器与背靠背变流器两输出端相连。

【技术特征摘要】
1.一种电感集成型混合铁路潮流控制器,其特征在于:包括三相V/v变
压器、α相LC耦合补偿臂、β相LC耦合补偿臂、第一降压变压器、第二降
压变压器、背靠背变流器;所述V/v变压器将三相公共电网变为铁道牵引网
的α、β两相,α相的供电绕组与牵引网相连,为机车负荷供电;α相、β相分
别与α相、β相LC耦合补偿臂相连,α相、β相LC耦合补偿臂的电感通过非
正交解耦技术集成到V/v牵引变压器二次侧,成为α相、β相集成电感绕组;
α相、β相LC耦合补偿臂分别经第一、第二降压变压器与背靠背变流器两输
出端相连。
2.如权利要求1所述的电感集成型混合铁路潮流控制器,其特征在于:
所述三相V/v变压器由两个单相变压器按V/v接线连接构成,其中α相变压
器二次侧有3个绕组,与牵引网相连的为供电绕组,为机车供电,另外两个
二次侧绕组匝数相等、绕向相反互相串联构成α相集成电感绕组;β相变压器
两个二次侧绕组匝数相等、绕向相反互相串联构成β相集成电感绕组;α、β
相集成电感绕组的电感值可按设计要求灵活配置。
3.如权利要求1所述的电感集成型混合铁路潮流控制器,其特征在于:
所述α相LC耦合补偿臂、β相LC耦合补偿臂分别由α相集成电感绕组、β
相集成电感绕组充当电感,并和各相的电容一起串接构成LC支路。
4.如权利要求1所述的电感集成型混合铁路潮流控制器,其特征在于:
所述集成电感绕组,其电感数值应根据LC耦合补偿臂的电感设计值L,按照
如下解析法确定其空间布置参数,即:
L = 2 πμ 0 N 2 ρ H x 2 ΣD , ΣD = r av [ a 0 + 1 3 ( a 1 + a 2 ) ] ρ = 1 - 1 πu 2 ( 1 - e - πu 2 ) [ 1 - 0.5 e - 2 πv ( 1 - e - π u 2 ) ] u 2 ...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡斯佳李勇张志文陈晓婷彭衍建罗隆福
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

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