一种基于功率融通型的地铁牵引供电系统及控制方法技术方案

技术编号:13738003 阅读:142 留言:0更新日期:2016-09-22 09:11
本发明专利技术公开了一种基于功率融通型的地铁牵引供电系统,包括功率融通装置,功率融通装置包括控制单元、两个单相变压器、两个全桥电路和一个中间电容,两个全桥电路形成背靠背结构形式且共用中间电容,两个全桥电路的交流输出端分别与两个单相变压器的副边相连,两个单相变压器原边的一端分别与三相电网中的两相相连,两个单相变压器原边的另一端则与三相电网的第三相相连,控制单元与全桥电路相连,用于控制全桥电路的输出电流以实现正常供电、能量回馈以及三相电网的功率平衡。本发明专利技术的供电系统具有结构简单、功能全面等优点。本发明专利技术的控制方法,则通过调整全桥电路的输出电流以实现功率融通装置的不同工作模式,具有操作简便、易于实现等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及轨道交通
,特指一种基于功率融通型的地铁牵引供电系统及控制方法
技术介绍
地铁供电中需要提供牵引网直流电压,需要回馈机车制动能量,需要解决三相电网功率因数低、谐波等电能质量问题。目前采用二极管整流装置实现地铁供电,结构简单、成本较低,但是直流电压不可控,波动范围大,而且能量只能单向流动,列车再生制动的多余流量不能够回馈至交流电网,造成能量的浪费。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本专利技术提供一种结构简单、功能全面的基于功率融通型的地铁牵引供电系统,并相应提供一种操作简便、易于实现的基于功率融通型的地铁牵引供电系统的控制方法。为解决上述技术问题,本专利技术提出的技术方案为:一种基于功率融通型的地铁牵引供电系统,其特征在于,包括功率融通装置,所述功率融通装置包括控制单元、两个单相变压器、两个全桥电路和一个中间电容,两个全桥电路形成背靠背结构形式且共用中间电容,两个全桥电路的交流输出端分别与两个单相变压器的副边相连,所述中间电容的两端与地铁牵引供电网相连,两个单相变压器原边的一端分别与三相电网中的两相相连,两个单相变压器原边的另一端则与三相电网的第三相相连,控制单元与所述全桥电路相连,用于控制所述全桥电路的输出电流以实现正常供电、能量回馈以及三相电网的功率平衡。优选地,两个所述全桥电路均为由四个IGBT模块构成的H桥电路。优选地,所述功率融通装置与地铁牵引供电网之间设置有开关,当所述开关闭合时,所述功率融通装置在四种工作模式之间切换,所述四种工作模式包括正常供电模式、能量回馈模式、正常供电加治理模式、以及能量回馈加治理模式;当所述开关断开时,所述功率融通装置则处于治理模式,其中治理模式包括基波正序无功、基波负序和谐波治理的一种或多种组合。本专利技术还公开了一种基于功率融通型的地铁牵引供电系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)获取三相电网目标补偿电流IC1*和IC2*,同时将Udc与Udc_ref做差得ΔUdc处理成基
波正序有功分量I2f1p和I2f1p*α,作为损耗所需电流及供电需求电流或能量回馈电流,其中Udc为中间电容两端的电压,Udc_ref为目标维持电压;则两个全桥电路的工作指令电流IC1、IC2由目标补偿电流IC1*、IC2*和基波正序有功分量I2f1p、I2f1p*α相应叠加而成,如下式: I C 1 = I C 1 * + I 2 f 1 p I C 2 = I C 1 * + I 2 f 1 p * α - - - ( 1 ) ; ]]>(2)将目标补偿电流IC1*和IC2*补偿至三相电网中,此时三相电网电流IA、IB、IC等于三相负载电流Ia、Ib、Ib与补偿电流之和,如下式: I A = I a + I C 1 I B = I b + ( - I C 1 - I 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于功率融通型的地铁牵引供电系统,其特征在于,包括功率融通装置,所述功率融通装置包括控制单元、两个单相变压器、两个全桥电路和一个中间电容,两个全桥电路形成背靠背结构形式且共用中间电容,两个全桥电路的交流输出端分别与两个单相变压器的副边相连,所述中间电容的两端与地铁牵引供电网相连,两个单相变压器原边的一端分别与三相电网中的两相相连,两个单相变压器原边的另一端则与三相电网的第三相相连,控制单元与所述全桥电路相连,用于控制所述全桥电路的输出电流以实现正常供电、能量回馈以及三相电网的功率平衡。

【技术特征摘要】
1.一种基于功率融通型的地铁牵引供电系统,其特征在于,包括功率融通装置,所述功率融通装置包括控制单元、两个单相变压器、两个全桥电路和一个中间电容,两个全桥电路形成背靠背结构形式且共用中间电容,两个全桥电路的交流输出端分别与两个单相变压器的副边相连,所述中间电容的两端与地铁牵引供电网相连,两个单相变压器原边的一端分别与三相电网中的两相相连,两个单相变压器原边的另一端则与三相电网的第三相相连,控制单元与所述全桥电路相连,用于控制所述全桥电路的输出电流以实现正常供电、能量回馈以及三相电网的功率平衡。2.根据权利要求1所述的基于功率融通型的地铁牵引供电系统,其特征在于,两个所述全桥电路均为由四个IGBT模块构成的H桥电路。3.根据权利要求1或2所述的基于功率融通型的地铁牵引供电系统,其特征在于,所述功率融通装置与地铁牵引供电网之间设置有开关,当所述开关闭合时,所述功率融通装置在四种工作模式之间切换,所述四种工作模式包括正常供电模式、能量回馈模式、正常供电加治理模式、以及能量回馈加治理模式;当所述开关断开时,所述功率融通装置则处于治理模式,其中治理模式包括基波正序无功、基波负序和谐波治理的一种或多种组合。4.一种基于功率融通型的地铁牵引供电系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)获取三相电网目标补偿电流IC1*和IC2*,同时将Udc与Udc_ref做差得ΔUdc处理成基波正序有功分量I2f1p和I2f1p*α,作为损耗所需电流及供电需求电流或能量回馈电流,其中Udc为中间电容两端的电压,Udc_ref为目标维持电压;则两个全桥电路的工作指令电流IC1、IC2由目标补偿电流IC1*、IC2*和基波正序有功分量I2f1p、I2f1p*α相应叠加而成,如下式:(2)将目标补偿电...

【专利技术属性】
技术研发人员:涂绍平龙礼兰周方圆龚芬邱文俊吴明水唐建宇李幼保杨鸣远文韬黄燕艳罗仁俊张敏朱建波吕顺凯邓明张典胡前
申请(专利权)人:株洲变流技术国家工程研究中心有限公司
类型:发明
国别省市:湖南;43

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