【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电力系统的供电装置及其控制方法,尤其是涉及一种具备牵引、 回馈和SVG功能的能量回馈型牵引供电装置及控制方法,广泛应用于城轨轨道交通供电系统等各类相似的电力系统。
技术介绍
随着城市化进程的加剧和人口流动性的加大,大力发展城市轨道交通成为缓解城市交通日益拥堵、改善城市人及环境和促进城市可持续发展的重要途径。多年来,城市轨道交通供电系统一直采用二极管整流技术实现交流电源到直流牵引电源的转换,特别是采取M脉波整流技术后,与电网的谐波兼容问题得到较好的解决。 该技术虽然可以较好的满足车辆牵引取流的需求,但是此类系统有几个问题一是只能实现能量的单向流动,车辆制动时产生的大量的多余再生能量仅有一部分被同网临近加速车辆吸收,大部分通过车载的或地面的制动电阻以发热的形式消耗,对于频繁起、制动的城轨车辆,无疑造成极大的能源浪费。二是由于制动电阻的发热引发站台、地下隧道热量积累、温度上升,某些城轨系统隧道温度高达50度,不得不加大通风设备的容量,造成严重的二次能耗。三是对于车载制动电阻模式,制动电阻增加车体自重造成的电能消耗可十分可观。四是牵引网上同时在线运行的车辆有十几对甚至几十对,负荷的变化造成牵引网压波动严重,不利于车辆平稳、可靠运行。五是按照近、远期规划以及每天客流变化情况,城轨供电系统存在负荷变化大的特点,当负荷较轻时或者夜间车辆停运无车取流时,由于交流输电电缆等效电容的存在使得系统出现无功倒送的问题,夜间功率因数非常低。在目前我国大力提倡节能降耗的形势下,城轨供电系统的发展进度已滞后列车车辆技术的发展,多个待建的城市轨道线路,如无锡、苏州、长 ...
【技术保护点】
1.一种能馈型牵引供电装置,其特征在于:包括多重化变压器(11),以及不少于两个的四象限变流器模块,能馈型牵引供电装置(1)与二极管整流牵引机组(2)并列布置,能馈型牵引供电装置的多重化变压器(11)一次侧通过高压开关柜(3)与交流中压电网相连,多重化变压器(11)低压侧每套绕组都与一个四象限变流器模块交流侧相连,所述的能馈型牵引供电装置(1)还包括直流侧隔离开关,四象限变流器模块直流侧连接直流侧隔离开关(15)后并联在一起,再连接至直流母线。
【技术特征摘要】
1.一种能馈型牵引供电装置,其特征在于包括多重化变压器(11),以及不少于两个的四象限变流器模块,能馈型牵引供电装置⑴与二极管整流牵引机组⑵并列布置,能馈型牵引供电装置的多重化变压器(11) 一次侧通过高压开关柜C3)与交流中压电网相连,多重化变压器(11)低压侧每套绕组都与一个四象限变流器模块交流侧相连,所述的能馈型牵引供电装置(1)还包括直流侧隔离开关,四象限变流器模块直流侧连接直流侧隔离开关 (15)后并联在一起,再连接至直流母线。2.根据权利要求1所述的一种能馈型牵引供电装置,其特征在于所述的能馈型牵引供电装置(1)包括交流侧隔离开关和断路器,在多重化变压器(11)低压侧绕组与每个四象限变流器模块的交流侧之间均串联有交流侧隔离开关和断路器;四象限变流器模块直流侧连接直流侧隔离开关后并联在一起,再通过直流开关柜(4)和负极柜(5)与直流母线相连。3.根据权利要求1或2所述的一种能馈型牵引供电装置,其特征在于当所述能馈型牵引供电装置(1)工作在牵引模式或是回馈模式时,能馈型牵引供电装置(1)的四象限变流器模块控制装置采用基于模糊控制的双闭环控制,控制装置包括电流内环控制环节和电压外环控制环节,所有的四象限变流器模块共用电压外环控制环节,每个四象限变流器模块均有独立的电流内环控制环节,电压外环控制环节采用模糊控制方式。4.根据权利要求3所述的一种能馈型牵引供电装置,其特征在于当所述能馈型牵引供电装置(1)工作在SVG模式时,能馈型牵引供电装置(1)的四象限变流器模块控制装置采用基于瞬时功率平衡的双闭环控制,控制装置包括电流内环控制环节和电压外环控制环节,所有的四象限变流器模块共用电压外环控制环节,每个四象限变流器模块均有独立的电流内环控制环节,电压外环控制环节采用抗饱和PI调节方式。5.根据权利要求1、2、4中任一权利要求所述的一种能馈型牵引供电装置,其特征在于所述能馈型牵引供电装置(1)的多重化变压器(11)原边采用三角型接法,多重化变压器(11)采用轴向分裂式结构的变压器。6.根据权利要求5所述的一种能馈型牵引供电装置,其特征在于所述能馈型牵引供电装置⑴四象限变流器模块的6路IGBT触发脉冲采用载波移相正弦脉宽调制方式,所述能馈型牵引供电装置(1)的每一个四象限变流器模块均配置有一台直流空心电抗器。7.一种对权利要求1或2所述的能馈型牵引供电装置进行控制的方法,其特征在于,所述的控制方法包括以下步骤牵引运行模式步骤当能馈型牵引供电装置(1)工作在牵引模式时,能馈型牵引供电装置(1)与原有牵引系统(6)协同工作,改善二极管整流牵引机组(2)的供电特性,在额定容量范围内维持直流母线的电压平稳,此时能馈型牵引供电装置(1)内能量的流动方向是从交流中压电网流向直流母线;回馈运行模式步骤当能馈型牵引供电装置(1)工作在回馈模式时,当能馈型牵引供电装置(1)检测直流母线电压,当确定有车辆制动且直流母线...
【专利技术属性】
技术研发人员:张铁军,陈刚,陈雪,陈广赞,王洪峰,林丽,姜耀伟,刘斐,刘彤,欧英,
申请(专利权)人:株洲变流技术国家工程研究中心有限公司,
类型:发明
国别省市:43
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