轨道交通供电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种轨道交通供电系统，其用于给多个车站供电，多个充电站中至少存在充电站，充电站的负载包括充电电路和授流器，供电系统包括：变电所，其包括变压器和第一AC/DC变换器，变压器的初级线圈通过高压交流母线与市电进线连接，第一次级线圈与第一AC/DC变换器的交流端连接；直流环网，其与第一AC/DC变换器的直流端连接，包括车站直流母线和连接在相邻两车站的车站直流母线之间的直流电缆；各车站设置的供配电站，供配电站包括连接车站相应负载的低压直流母线和低压交流母线。该供电系统，能够降低电压等级，减少设备数量及设备体积，降低设备投资，提高电能利用效率，且能够实现供电的多样性。实现供电的多样性。实现供电的多样性。

【技术实现步骤摘要】
轨道交通供电系统


[0001]本技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种轨道交通供电系统。

技术介绍

[0002]现代轨道交通供电系统以交流电压为主，采用中压交流环网技术，在每座车站单独设置变电所，将中压交流转换为低压交流给车站负载供电。该方案具有如下不足之处：
[0003]一方面，由于交流中压环网电压等级高，对供配电设备要求高，设备体积大，且在每座车站内均设置变电所，投资较大；另一方面，随着新能源技术的发展，越来越多的分布式能源并入电网，电网中电源和负载的组成都有了明显变化，采用直流供电的设备被广泛应用，如光伏发电系统和储能系统都是以直流的形式供电，如果将该部分直流电源并入交流电网，不仅需要通过DC/AC逆变器进行电能转换，还需考虑系统的频率、功率因数、谐波、线路阻抗等诸多问题；而且，交流电网为直流负载供电时需通过整流器，采用交流供电系统进行供电时，负载端需要大量的逆变器，逆变器进行电能转换的过程电能损耗大，投资大供电可靠性低。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种轨道交通供电系统，以采用直流环网供电、交直流配电相结合的方式为车站提供电能，能够降低电压等级，减少设备数量及设备体积，降低设备投资，提高电能利用效率。
[0005]为了实现上述目的，本技术提出了一种轨道交通供电系统，其用于给多个车站供电，所述供电系统包括：变电所，所述变电所包括变压器和第一AC/DC变换器，所述变压器包括初级线圈和至少一个次级线圈，所述初级线圈通过高压交流母线与市电进线连接，记所述至少一个次级线圈中的一个为第一次级线圈，所述第一次级线圈与所述第一AC/DC变换器的交流端连接，所述变压器为降压变压器；直流环网，所述直流环网与所述第一AC/DC变换器的直流端连接，所述直流环网包括各车站设置的车站直流母线和连接在相邻两车站的车站直流母线之间的直流电缆；各车站设置的供配电站，所述供配电站包括低压直流母线和低压交流母线，所述低压直流母线用于连接对应车站的直流负载，所述低压交流母线用以连接对应车站的交流负载，其中，所述低压直流母线与对应车站的车站直流母线之间连接有第一电压变换单元，和/或，所述变压器包括至少两个次级线圈，记所述至少两个次级线圈中的另一个为第二次级线圈，所述低压直流母线与所述第二次级线圈之间连接有第二电压变换单元；所述低压直交流母线与对应车站的车站直流母线之间连接有第三电压变换单元，和/或，所述低压直交流母线与所述第二次级线圈连接；其中，所述多个车站中至少存在一个充电站，所述充电站的负载还包括充电电路和授流器，所述授流器通过所述充电电路与对应充电站的车站直流母线或者低压直流母线连接。
[0006]根据本技术实施例轨道交通供电系统，无需在每个车站设置变电所，也无需
交流中压环网，而是通过变电所、直流环网实现对车站的供配电站的供电，然后在供配电站通过DC/AC变换器或者第一、DC/DC变换器实现电压的转换，以给对应车站的交流负载、直流负载供电。由此，该系统采用直流环网供电、交直流配电相结合的方式为车站提供电能，能够降低电压等级，减少设备数量及设备体积，降低设备投资，提高电能利用效率，且能够同时给车站的交直流负载供电，实现了供电的多样性。
[0007]另外，根据技术上述的轨道交通供电系统还可以具有如下附加的技术特征：
[0008]在一些示例中，所述第一电压变换单元包括：第一DC/DC变换器，所述第一DC/DC变换器的第一直流端与对应车站的车站直流母线连接，所述第一DC/DC变换器的第二直流端与所述低压直流母线连；或者，第一DC/AC变换器和第二AC/DC变换器，所述第一DC/AC变换器的直流端与对应车站的车站直流母线连接，所述第一DC/AC变换器的交流端与所述第二AC/DC变换器的交流端连接，所述第二AC/DC变换器的直流端与所述低压直流母线连接。
[0009]在一些示例中，所述第二电压变换单元包括：第三AC/DC变换器，所述第三AC/DC变换器的交流端与所述第二次级线圈连接，所述第三AC/DC变换器的直流端与所述低压直流母线连接。
[0010]在一些示例中，所述第三电压变换单元包括：第二DC/AC变换器，所述第二DC/AC变换器的直流端与对应车站的车站直流母线连接，所述第二DC/AC变换器的交流端与所述低压交流母线连；或者，第二DC/DC变换器和第三DC/AC变换器，所述第二DC/DC变换器的第一直流端与对应车站的车站直流母线连接，所述第二DC/DC变换器的第二直流端与所述第三DC/AC变换器的直流端连接，所述第三DC/AC变换器的交流端与所述低压交流母线连接。
[0011]在一些示例中，所述供电系统还包括：交流环网，所述交流环网与所述第二次级线圈连接，所述交流环网包括各车站设置的车站交流母线和连接在相邻两车站的车站交流母线之间的交流电缆，所述车站交流母线与对应车站的低压交流母线连接。
[0012]在一些示例中，所述变电所还包括第一开关、第二开关和第三开关，所述第一开关连接在市电进线和所述高压交流母线之间，所述第二开关连接在所述高压交流母线和所述变压器之间，所述第三开关连接在所述第一AC/DC变换器与直流环网之间。
[0013]在一些示例中，所述车站直流母线和所述直流线缆之间连接有第四开关。
[0014]在一些示例中，所述供配电站还包括第五开关、第六开关和多个第七开关，所述第五开关连接在对应车站的车站直流母线和所述第二DC/AC变换器之间，所述第六开关连接在所述第二DC/AC变换器和对应车站的低压交流母线之间，每个所述第七开关连接在低压交流母线和对应的交流负载之间。
[0015]在一些示例中，所述供配电站还包括分布式直流电源，所述分布式直流电源与对应车站的车站直流母线或者低压直流母线连接。
[0016]在一些示例中，所述变电所的个数为2个，分别记为第一变电所和第二变电所，所述第二变电所用于在所述第一变电所发生故障时进行工作。
[0017]本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0018]图1是根据本技术第一个示例的轨道交通供电系统的原理示意图；
[0019]图2是根据本技术第二个示例的轨道交通供电系统的原理示意图；
[0020]图3是根据本技术第三个示例的轨道交通供电系统的原理示意图；
[0021]图4是根据本技术第四个示例的轨道交通供电系统的原理示意图；
[0022]图5是根据本技术第五个示例的轨道交通供电系统的原理示意图；
[0023]图6是根据本技术第六个示例的轨道交通供电系统的原理示意图；
[0024]图7是根据本技术第七个示例的轨道交通供电系统的原理示意图；
[0025]图8是根据本技术第八个示例的轨道交通供电系统的原理示意图；
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通供电系统，其特征在于，用于给多个车站供电，所述供电系统包括：变电所，所述变电所包括变压器和第一AC/DC变换器，所述变压器包括初级线圈和至少一个次级线圈，所述初级线圈通过高压交流母线与市电进线连接，记所述至少一个次级线圈中的一个为第一次级线圈，所述第一次级线圈与所述第一AC/DC变换器的交流端连接，所述变压器为降压变压器；直流环网，所述直流环网与所述第一AC/DC变换器的直流端连接，所述直流环网包括各车站设置的车站直流母线和连接在相邻两车站的车站直流母线之间的直流电缆；各车站设置的供配电站，所述供配电站包括低压直流母线和低压交流母线，所述低压直流母线用于连接对应车站的直流负载，所述低压交流母线用以连接对应车站的交流负载，其中，所述低压直流母线与对应车站的车站直流母线之间连接有第一电压变换单元，和/或，所述变压器包括至少两个次级线圈，记所述至少两个次级线圈中的另一个为第二次级线圈，所述低压直流母线与所述第二次级线圈之间连接有第二电压变换单元；所述低压交流母线与对应车站的车站直流母线之间连接有第三电压变换单元，和/或，所述低压交流母线与所述第二次级线圈连接；其中，所述多个车站中至少存在一个充电站，所述充电站的负载还包括充电电路和授流器，所述授流器通过所述充电电路与对应充电站的车站直流母线或者低压直流母线连接。2.如权利要求1所述的轨道交通供电系统，其特征在于，所述第一电压变换单元包括：第一DC/DC变换器，所述第一DC/DC变换器的第一直流端与对应车站的车站直流母线连接，所述第一DC/DC变换器的第二直流端与所述低压直流母线连；和/或，第一DC/AC变换器和第二AC/DC变换器，所述第一DC/AC变换器的直流端与对应车站的车站直流母线连接，所述第一DC/AC变换器的交流端与所述第二AC/DC变换器的交流端连接，所述第二AC/DC变换器的直流端与所述低压直流母线连接。3.如权利要求1所述的轨道交通供电系统，其特征在于，所述第二电压变换单元包括：第三AC/DC变换器，所述第三AC/DC变换器的交流端与所述第二次级线圈连接，所述第三A...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨柳，张宇，徐光强，陈奎宇，李道林，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：