局端电源及交流远供电源系统技术方案

本发明专利技术提供一种局端电源及交流远供电源系统，包括：三相交流转直流模块，直流转交流模块及第一变压器；所述三相交流转直流模块接收三相交流电源，将所述三相交流电源转换为直流电源；所述直流转交流模块连接于所述三相交流转直流模块的输出端，将所述直流电源转换为交流电源；所述第一变压器的原边连接所述直流转交流模块的输出端，副边与单相交流电源串联后得到单相交流输出电压。本发明专利技术的局端电源及交流远供电源系统可有效减小远供电源系统功率传输过程中的损耗，减小体积及成本。减小体积及成本。减小体积及成本。

【技术实现步骤摘要】
局端电源及交流远供电源系统


[0001]本专利技术涉及电路设计领域，特别是涉及一种局端电源及交流远供电源系统。

技术介绍

[0002]高速公路机电系统由通讯、收费、监控和供电4项系统所组成，随着交通智能化的高速发展，交通智能系统设备不断增加，沿线分布、远近不一、功率各异、电子设备对电源要求各异，用电困局也越来越明显。
[0003]在低压供电系统中，线电压为380伏/50赫兹，由于存在线路阻抗，输电线路会存在线路压降，按照现行电力标准，在供电线路的末端电压降不应超过5％。为了克服这种缺点，一般采用交流远供电源系统来提高用户端的电压，整个系统主要由局端电源，长电缆和若干个远端电源组成。局端电源中的电力电子变流器将三相交流380V电源转成单相交流800V～1000V的电源，通过长电缆输送至各个远处用电设备端；由于通过高电压传送，远端的输入电压也基本维持在800V以上；再通过远端电源将单相交流800V～1000V电源转换成交流220V供给负载；以此确保负载侧稳定的供电。
[0004]此远供电源系统中，所有负载的供电均由局端电源输出，局端电源中的电力电子变流器功率大，制造成本高，损耗占总损耗的比重也最大，经济效益不高。
[0005]因此，如何减小远供电源系统功率传输过程中的损耗，同时减小体积及成本，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种局端电源及交流远供电源系统，用于解决现有技术中交流远供电源系统损耗大、成本高等问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种局端电源，所述局端电源至少包括：
[0008]三相交流转直流模块，直流转交流模块及第一变压器；
[0009]所述三相交流转直流模块接收三相交流电源，将所述三相交流电源转换为直流电源；
[0010]所述直流转交流模块连接于所述三相交流转直流模块的输出端，将所述直流电源转换为交流电源；
[0011]所述第一变压器的原边连接所述直流转交流模块输出的交流电源，副边与单相交流电源串联后得到单相交流输出电压。
[0012]可选地，所述第一变压器的副边包括两组副边绕组，其中，第一副边绕组的一端连接所述单相交流电源的一端，所述第一副边绕组的另一端作为所述局端电源的第一输出端；第二副边绕组的一端连接所述单相交流电源的另一端，所述第二副边绕组的另一端作为所述局端电源的第二输出端。
[0013]可选地，所述局端电源还包括第一开关；所述第一开关的第一副触点串联于所述
直流转交流模块的第一输出端与所述第一变压器原边绕组的第一端之间；所述第一开关的第二副触点串联于所述直流转交流模块的第二输出端与所述第一变压器原边绕组的第二端之间；所述第一开关的第三副触点串联于所述第一变压器原边绕组的第一端与所述单相交流电源的第一端之间；所述第一开关的第四副触点串联于所述第一变压器原边绕组的第二端与所述单相交流电源的第二端之间。
[0014]可选地，所述局端电源还包括第二变压器，所述第二变压器的原边连接于串联后的所述第一变压器的副边及所述单相交流电源的两端，以将串联后的所述第一变压器的副边及所述单相交流电源两端的电压升压后得到所述单相交流输出电压。
[0015]可选地，所述局端电源还包括第五开关，所述第五开关并联于所述第一变压器的副边。
[0016]可选地，所述第二变压器的原边包括两组原边绕组，其中，所述第二变压器的第一原边绕组与所述第一变压器的副边及所述单相交流电源串联，所述第二变压器的第二原边绕组连接供电装置。
[0017]可选地，各局端电源接收同一三相交流电源，并分别连接同一电网的各相作为对应的单相交流电源，以分别输出相应的单相交流输出电压。
[0018]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种交流远供电源系统，所述交流远供电源系统至少包括：
[0019]上述局端电源以及通过长电缆连接于所述局端电源的输出端的远端电源。
[0020]如上所述，本专利技术的局端电源及交流远供电源系统，具有以下有益效果：
[0021]1、本专利技术的局端电源及交流远供电源系统中电子变流器功率远远小于系统功率，从而有效降低了功率传输中的损耗，提高了系统效率，同时减小了局端电源电力电子变流器、变压器的体积、重量及成本。
[0022]2、本专利技术的局端电源及交流远供电源系统中，当电网电压在额定值的80～120％范围波动时，仍然能稳定可靠地输出额定电压以及功率。
[0023]3、本专利技术的局端电源及交流远供电源系统中电网电压发生单相接地故障时，仍能输出部分有效的电压及功率以供负载使用，大大提高了系统可靠性。
[0024]4、本申请的局端电源既可以升压也可以用作有源电力滤波器，使得电网的THD满足相应的国家标准。
[0025]5、本专利技术的局端电源及交流远供电源系统通过两个受控电压源的设置使得输出电压两端的对地电压相等，进而减小对输出电缆的绝缘要求，降低成本。
[0026]6、本专利技术的局端电源及交流远供电源系统通过开关选择第一变压器的供电电源，以此提高系统灵活性。
附图说明
[0027]图1显示为本专利技术的局端电源的实施例一的结构示意图。
[0028]图2显示为本专利技术的局端电源的实施例二的结构示意图。
[0029]图3显示为本专利技术的局端电源的实施例三的结构示意图。
[0030]图4显示为本专利技术的局端电源的实施例四的结构示意图。
[0031]图5显示为本专利技术的局端电源的实施例四的输出电压时序示意图。
[0032]图6显示为本专利技术的局端电源的实施例五的结构示意图。
[0033]图7显示为本专利技术的局端电源的实施例六的结构示意图。
[0034]图8显示为本专利技术的局端电源的实施例七的结构示意图。
[0035]图9显示为本专利技术的交流远供电源系统的结构示意图。
[0036]图10显示为本专利技术的带APF功能的局端电源补偿等效电路示意图。
[0037]元件标号说明
[0038]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
局端电源
[0039]1a、1b
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第一、第二局端电源
[0040]11、111、112
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三相交流转直流模块
[0041]12、121、122
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直流转交流模块
[0042]131
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储能单元
[0043]132
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直流转交流单元
[0044]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电网电源
[0045]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
远端电源<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种局端电源，其特征在于，所述局端电源至少包括：三相交流转直流模块，直流转交流模块及第一变压器；所述三相交流转直流模块接收三相交流电源，将所述三相交流电源转换为直流电源；所述直流转交流模块连接于所述三相交流转直流模块的输出端，将所述直流电源转换为交流电源；所述第一变压器的原边连接所述直流转交流模块输出的交流电源，副边与单相交流电源串联后得到单相交流输出电压。2.根据权利要求1所述的局端电源，其特征在于：所述第一变压器的副边包括两组副边绕组，其中，第一副边绕组的一端连接所述单相交流电源的一端，所述第一副边绕组的另一端作为所述局端电源的第一输出端；第二副边绕组的一端连接所述单相交流电源的另一端，所述第二副边绕组的另一端作为所述局端电源的第二输出端。3.根据权利要求1或2所述的局端电源，其特征在于：所述局端电源还包括第一开关；所述第一开关的第一副触点串联于所述直流转交流模块的第一输出端与所述第一变压器原边绕组的第一端之间；所述第一开关的第二副触点串联于所述直流转交流模块的第二输出端与所述第一变压器原边绕组的第二端之间；所述第一开关的第三副触点串联于所述第一变压器原边绕组的第一端与所述单相交流电源的第一端之...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘鸿坚，蒲波宇，
申请(专利权)人：浙江鲲悟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：