一种高频隔离型混合式贯通牵引供电设备及其控制方法技术

一种高频隔离型混合式贯通牵引供电设备及其控制方法，该设备包括平衡牵引变压器和高频隔离型两相

【技术实现步骤摘要】
一种高频隔离型混合式贯通牵引供电设备及其控制方法


[0001]本专利技术涉及电力控制
，尤其指一种高频隔离型混合式贯通牵引供电设备及其控制方法。

技术介绍

[0002]我国电气化铁路普遍采用单相工频交流制式供电方式，牵引负荷作为具有不对称性的单相负荷，会向电力系统中注入大量负序电流。为减小负序电流的影响，多采用牵引网相邻供电臂循环换相的方式，但由此引入的电分相环节成为了接触网断点，会造成机车过分相及供电不连续问题，影响牵引供电系统经济可靠运行。
[0003]贯通式牵引供电系统能在治理电能质量问题的同时可取消牵引网上的电分相环节，符合未来电气化铁路发展趋势。目前，基于电力电子技术的贯通牵引供电设备是实现电气化铁路牵引供电的重要途径之一。目前，“三相
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单相”结构是贯通牵引供电设备的常见类型，如图1所示的基于三相
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单相电力电子变压器的贯通牵引供电设备拓扑结构，虽然该结构能实现贯通供电，但需要替换既有牵引变压器，单变电所的改造成本提升约1000至2000万元，因此仅适用于新建铁路。
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高频隔离型混合式贯通牵引供电设备，包括平衡牵引变压器，其特征在于：还包括高频隔离型两相
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单相变换单元；所述高频隔离型两相
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单相变换单元包括两个输入侧级联H桥、n个三有源桥变换器以及一个输出侧级联H桥；所述输入侧级联H桥和输出侧级联H桥分别由n个单相全桥模块级联而成；所述平衡牵引变压器的输入端与三相电网连接，所述平衡牵引变压器的两个输出端分别与两个输入侧级联H桥的输入端连接，其中一个输入侧级联H桥的各级单相全桥模块的输出端依次与各三有源桥变换器的一个输入端连接，另外一个输入侧级联H桥的各级单相全桥模块的输出端依次与各三有源桥变换器的另外一个输入端连接，各三有源桥变换器的输出端分别与输出侧级联H桥的各级单相全桥模块的输入端连接，所述输出侧级联H桥的输出端与牵引接触网连接。2.根据权利要求1所述的高频隔离型混合式贯通牵引供电设备，其特征在于：所述输入侧级联H桥的输入端与平衡牵引变压器的输出端之间串联有输入电感，所述输入侧级联H桥的各级单相全桥模块的输出端与三有源桥变换器的输入端之间并联有电容。3.根据权利要求2所述的高频隔离型混合式贯通牵引供电设备，其特征在于：所述三有源桥变换器采用1：1：1的变比，且各端口均连接有辅助电感。4.根据权利要求3所述的高频隔离型混合式贯通牵引供电设备，其特征在于：所述输出侧级联H桥的输出端串联输出电感后与牵引接触网电连接。5.根据权利要求4所述的高频隔离型混合式贯通牵引供电设备，其特征在于：所述三有源桥变换器中的单相全桥模块以及输入侧级联H桥、输出侧级联H桥中的单相全桥模块所采用的电力电子器件均为IGBT或MOSFET或由SiC、GaN材料制作而成。6.一种如权利要求5所述的高频隔离型混合式贯通牵引供电设备的控制方法，其特征在于：对所述输入侧级联H桥、三有源桥变换器以及输出侧级联H桥分别进行控制，其中，对输入侧级联H桥进行直流侧电容电压稳定控制，对三有源桥变换器的控制包括实现两个输入侧级联H桥各级单相全桥模块的功率均分控制和直流侧电容电压二次纹波传递抵消控制，对输出侧级联H桥进行输出侧电压与频率稳定控制。7.根据权利要求6所述的高频隔离型混合式贯通牵引供电设备的控制方法，其特征在于：还包括对三相电网的电气隔离控制，所述平衡牵引变压器将来自电网的三相电压转换为两相电压，经过输入侧级联H桥输入至三有源桥变换器，由三有源桥变换器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，涂春鸣，陈子怡，郭祺，侯玉超，肖凡，李俊豪，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：