一种适用于中压直流牵引供电的车载网侧变流器制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于中压直流牵引供电的车载网侧变流器，包括至少两个直流变换单元，通过将多个直流变换单元的高压侧串联、低压侧并联，实现将直流牵引供电网侧较高电压的直流电转换为较低电压的直流电供牵引逆变器使用，或者将列车再生制动产生的电能通过变换反馈至直流牵引网。直流变换单元可以根据列车的工况，工作于升压模式或降压模式，从而实现电能在中压直流牵引网与列车牵引传动系统之间的双向可控变换。采用本发明专利技术，可以实现电能的按需流动、车载变流器与牵引网的隔离，并且不存在均压均流的问题，能够提高列车牵引传动系统的功率密度及能量转化效率、降低损耗并兼容现有的列车牵引逆变器系统。

A Vehicle-borne Network-side Converter for Medium Voltage DC Traction Power Supply

The invention discloses an on-board network side converter suitable for medium-voltage DC traction power supply, which includes at least two DC converting units. By connecting the high-voltage side of multiple DC converting units in series and the low-voltage side in parallel, the high-voltage DC of the DC traction power supply network side can be converted to the low-voltage DC for traction inverters, or the regenerative braking of trains can be produced. Electric energy is fed back to the DC traction network through conversion. The DC converter unit can work in boost mode or buck mode according to the working condition of the train, thus realizing the bidirectional controllable transformation of electric energy between the medium voltage DC traction network and the train traction transmission system. The invention can realize on-demand flow of electric energy, isolation of on-board converter and traction network, and has no problem of voltage and current sharing. It can improve power density and energy conversion efficiency of train traction drive system, reduce losses and compatible with existing train traction inverter system.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于中压直流牵引供电的车载网侧变流器
本专利技术涉及干线电气化铁路牵引供电
，具体涉及一种适用于中压直流牵引供电的车载网侧变流器。
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，为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于中压直流牵引供电的车载网侧变流器，其特征在于，包括至少两个直流变换单元，所述直流变换单元的一侧包括第一高压侧和第二高压侧，其另一侧包括第一低压侧和第二低压侧，第一个所述直流变换单元的第一高压侧通过主断路器与中压直流牵引供电网连接，最后一个所述直流变换单元的第二高压侧连接到地，其余每个所述直流变换单元的第二高压侧分别与其后一个直流变换单元的第一高压侧串联，每个所述直流变换单元的第一低压侧连接，并与牵引逆变器的输入端正极并联，每个所述直流变换单元的第二低压侧连接，并与牵引逆变器的输入端负极并联，每个所述直流变换单元包括升降压电路和双向全桥可控变换电路。

【技术特征摘要】
1.一种适用于中压直流牵引供电的车载网侧变流器，其特征在于，包括至少两个直流变换单元，所述直流变换单元的一侧包括第一高压侧和第二高压侧，其另一侧包括第一低压侧和第二低压侧，第一个所述直流变换单元的第一高压侧通过主断路器与中压直流牵引供电网连接，最后一个所述直流变换单元的第二高压侧连接到地，其余每个所述直流变换单元的第二高压侧分别与其后一个直流变换单元的第一高压侧串联，每个所述直流变换单元的第一低压侧连接，并与牵引逆变器的输入端正极并联，每个所述直流变换单元的第二低压侧连接，并与牵引逆变器的输入端负极并联，每个所述直流变换单元包括升降压电路和双向全桥可控变换电路。2.根据权利要求1所述的适用于中压直流牵引供电的车载网侧变流器，其特征在于，所述升降压电路包括电感L、带反并联二极管Dbo的可控器件Tbo、带反并联二极管Dbu的可控器件Tbu和储能电容C1，所述电感L的一端为直流变换单元的第一高压侧，另一端分别与可控器件Tbu的发射极和可控器件Tbo的集电极连接，所述可控器件Tbu的集电极与储能电容C1的正极连接，所述可控器件Tbo的发射极与储能电容C1的负极连接且为直流变换单元的第二高压侧。3.根据权利要求2所述的适用于中压直流牵引供电的车载网侧变流器，其特征在于，所述双向全桥可控变换电路包括带反并联二极管D11的可控器件T11、带反并联二极管D12的可控器件T12、带反并联二极管D13的可控器件T13、带反并联二极管D14的可控器件T14、带反并联二极管D21的可控器件T21、带反并联二极管D22的...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊成林，宋智威，黄路，杨皓，雷海，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