一种供电装置以及一种功率融通装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种供电装置以及一种功率融通装置，功率融通装置包括用于为功率融通装置的控制系统供电的供电装置，该供电装置包括外部供电模块和自取电模块，外部供电模块供电连接直流母线电容，自取电模块用于从直流母线电容取电，取出的电能为控制系统供电。首先，当功率融通装置不投入到电网中时，如果控制系统仍旧需要可靠供电，那么，通过外部供电模块就可以为控制系统供电；当出现由于突发故障而导致外部供电模块掉电时，通过在直流母线电容上取电，控制系统仍旧可以保持可靠工作。所以，在出现上述两种情况时，该供电装置均能够保证可靠供电，因此该供电装置的供电可靠性较高。

Power supply device and power supply device

The invention relates to a power supply device and a power device of power device includes financing, financing for power supply device control system for power supply facility device, the power supply device comprises an external power supply module and self power module, external power module power supply connecting Capacitor DC bus, electric pickup module is used to take power from the DC bus capacitor. Remove the electric energy for the power supply control system. First of all, when the power facility device into the power grid, if the control system is still in need of reliable power supply, then, through the external power supply module can control system for the power supply; when due to sudden failure caused the external power supply module when the power is off, the electricity in the DC bus capacitor, the control system can still maintain reliable work. Therefore, when the above two situations occur, the power supply device can ensure reliable power supply, so the power supply of the power supply device has high reliability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种供电装置以及一种功率融通装置。
技术介绍
近年来，由于环境的变化和能源消耗速度的加快，对铁路运输能源的效率有了更高的要求。随着铁路运输容量的增加，需要铁路系统的供电容量也越来越大，因此需要增大铁路供电系统的供电容量。铁路供电接触网向远距离、大容量及复杂化的方向发展，电力机车的负载指标呈现相对随机以及感性的变化规律，导致电力机车所对应的基波电流滞后于电压一定角度，同时，受到变压器、牵引电机等相关设备所具有非线性调节功能因素的影响，导致电力机车的电流内含有一定比例的谐波成分。功率融通装置能够稳定铁路供电系统电压、补偿系统谐波、改善供电电能质量并且提高供电可靠性，因此功率融通装置在铁路供电系统中的应用越来越广泛。为了保证功率融通装置的正常运行，需要有专门的控制系统来对其进行控制，并且，为了保证功率融通装置的可靠运行，需要有专门的供电回路来对控制系统进行可靠供电。目前，我们在对现有的功率融通装置功率模块的控制系统进行供电时，有自取电和外取电2种取电方式。如图1所示，自取电是直接从功率模块的母线电容上取电。功率融通装置功率模块的交流端上电后，经过功率模块中的IGBT反并联二极管的整流之后给母线电容C充电。通过开关电源将母线电容C的电能转换成控制系统需要的电能，给控制板卡和驱动供电。但是，交流端上电瞬间会对母线电容C带来很大的冲击，因此需要增加限流电阻来限制冲击电流，在初始阶段，即开始为母线电容C充电时，KM1是断开的，通过限流电阻来限制电流；当母线电容C充电完成后闭合KM1，将限流电阻旁路。这种取电方式由于增加了接触器KM1导致装置成本增加，而且要控制KM1的闭合，导致模块的控制比较复杂；并且，需要在对功率融通装置进行充电之后控制系统中才有电能，控制系统才能正常工作，这种供电先后顺序的供电可靠性较差，当需要控制系统对功率模块进行检测时，此时可能就不需要功率融通装置投入到电网中，这种情况下控制系统中就没有电能，也就无法对功率模块进行检测。如图2所示，外取电是从外部电网的AC220V或AC380V取电，通过开关电源给控制板卡和驱动供电。这种取电方式成本低，也不需要功率模块的控制回路控制接触器闭合，但是当融通装置在正常运行时，由于短路等突发故障而导致外部电网AC220V或AC380V掉电时，就无法为控制系统供电，进而就无法控制功率融通装置中的功率模块正常通断，所以，该供电方式的供电可靠性较差。而且，控制系统失电的同时，融通装置中的功率模块的两端仍旧加载有电压，所以，不仅可能导致融通装置的相关器件损坏，还可能给铁路供电系统造成一定影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种供电装置，用以解决传统的控制系统的供电方法供电可靠性较差的问题。本专利技术同时提供一种功率融通装置。为实现上述目的，本专利技术的方案包括一种供电装置，包括外部供电模块和自取电模块，所述外部供电模块用于供电连接直流母线电容，为直流母线电容充电；所述自取电模块用于从直流母线电容上取电，取出的电能为外部用电设备供电。所述外部供电模块包括用于连接外部电源的外部电源端口，所述外部电源端口输出连接第一电能处理单元，所述第一电能处理模块用于供电连接直流母线电容。所述外部电源为交流电，所述第一电能处理单元为整流桥。所述外部电源端口与整流桥之间的连接线路上串设有限流电阻。所述自取电模块包括第二电能处理单元，从直流母线电容取出的电能经第二电能处理单元的处理之后供给外部用电设备。一种功率融通装置，包括用于为功率融通装置的控制系统供电的供电装置，所述供电装置包括外部供电模块和自取电模块，所述外部供电模块供电连接直流母线电容，为直流母线电容充电；所述自取电模块用于从直流母线电容上取电，取出的电能为控制系统供电。所述外部供电模块包括用于连接外部电源的外部电源端口，所述外部电源端口输出连接第一电能处理单元，所述第一电能处理模块供电连接直流母线电容。所述外部电源为交流电，所述第一电能处理单元为整流桥。所述外部电源端口与整流桥之间的连接线路上串设有限流电阻。所述自取电模块包括第二电能处理单元，从直流母线电容取出的电能经第二电能处理单元的处理之后供给控制系统。本专利技术提供的供电装置可以为功率融通装置的控制系统供电，当然，也可以为其他由功率模块构成的变流装置的控制系统供电，该供电装置应用广泛。首先，该供电装置包括外部供电模块和自取电模块两部分，不管是初始情况下还是在运行过程中，即使功率融通装置不投入到电网中，即不工作，如果外部用电设备，以控制系统为例，仍旧需要可靠供电，那么，通过外部供电模块就可以为控制系统供电；当由于突发故障而导致外部供电模块掉电时，通过自取电模块在直流母线电容上取电，取出的电能就为控制系统供电，控制系统仍旧可以保持可靠工作。所以，在出现上述几种情况时，该供电装置均能够保证可靠供电，因此该供电装置的供电可靠性较高。而且，功率融通装置正常运行时外部供电模块与母线电容之间不断开连接，那么，当融通装置在正常运行过程中融通装置的主电路突然掉电时，虽然融通装置无法再为母线电容供电，但是，外部供电模块仍旧可以持续为控制系统提供电能，保证控制系统的不间断供电。另外，在初始阶段，外部供电模块为母线电容充电，这样母线电容上就会具备一定的电压，那么，在交流端上电瞬间，功率模块的直流侧与母线电容之间的电压差就不会很大，也就不会对母线电容带来较大的冲击，因此该供电装置能够降低对母线电容的冲击，降低对母线电容的损坏，并且，也无需增加限流电阻来限制冲击电流，降低了成本。附图说明图1是自取电原理示意图；图2是外部供电原理示意图；图3是功率融通装置主电路结构示意图；图4是本专利技术提供的供电装置的原理示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。功率融通装置实施例本实施例提供的功率融通装置除了包含功率融通装置主电路之外，还包括为功率融通装置主电路的控制系统供电的供电装置。其中，如图3所示，功率融通装置主电路包括并联侧变压器，该变压器的原边连接电网A，该变压器有多个副边绕组，各副边绕组均连接功率模块，各功率模块的另一端级联设置，并通过变压器连接电网B。功率模块由两个H桥电路和母线电容C构成。功率融通装置的供电装置从任意一个功率模块中的母线电容C取电。该供电装置主要包括两部分，分别是外部供电部分和自取电部分，其中，外部供电部分供电连接母线电容C，主要作用是为母线电容充电；自取电部分的主要作用是从母线电容C上取电，取出的电能为功率融通装置的控制系统供电。外部供电部分包括外部电源端口和电能处理单元，外部电源端口连接外部电源，外部电源端口输出连接该电能处理单元，该电能处理模块供电连接母线电容C。由于外部供电部分能够为母线电容C充电，所以其输出的电能为直流电，因此，该外部供电部分输入的电能可以是直流电，即外部电源端口连接的外部电源为直流电源，那么，电能处理单元就可能是直流升压电路或者直流降压电路；或者，该外部供电部分输入的电能是交流电，即外部电源端口连接的外部电源为交流电网，那么，电能处理单元就是整流电路；再或者，外部供电部分就直接是直流输电线路，直流输电线路的两端分别连接直流电源和母线电容C，实现直流电的传输。如图4所示，该供电装置中给出外部供电部分的一种具体实施方式。外部供电部分包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供电装置，其特征在于，包括外部供电模块和自取电模块，所述外部供电模块用于供电连接直流母线电容，为直流母线电容充电；所述自取电模块用于从直流母线电容上取电，取出的电能为外部用电设备供电。

【技术特征摘要】
1.一种供电装置，其特征在于，包括外部供电模块和自取电模块，所述外部供电模块用于供电连接直流母线电容，为直流母线电容充电；所述自取电模块用于从直流母线电容上取电，取出的电能为外部用电设备供电。2.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述外部供电模块包括用于连接外部电源的外部电源端口，所述外部电源端口输出连接第一电能处理单元，所述第一电能处理模块用于供电连接直流母线电容。3.根据权利要求2所述的供电装置，其特征在于，所述外部电源为交流电，所述第一电能处理单元为整流桥。4.根据权利要求3所述的供电装置，其特征在于，所述外部电源端口与整流桥之间的连接线路上串设有限流电阻。5.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述自取电模块包括第二电能处理单元，从直流母线电容取出的电能经第二电能处理单元的处理之后供给外部用电设备。6.一种功率融通装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛德锋，安昱，梅桂芳，张海龙，牛化鹏，姚为正，陈雪，贾艳玲，李华君，
申请(专利权)人：西安许继电力电子技术有限公司，许继电气股份有限公司，许继集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61