[發明專利]一種基于新能源的雙向互動式直流牽引供電系統

有效

• 申請號: 201310322814.2
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103407383A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 孟明;劉劍;王喜平;胡大龍;蔣理;宋穎巍;劉巖;寧遼逸
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）;國家電網公司;國網遼寧省電力有限公司經濟技術研究院
• 主分類號: B60M3/00
• 分類號: B60M3/00;H02J1/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種基于新能源的雙向互動式直流牽引供電系統，包括有兩個以上的用于向電力機車（2）提供直流電能的牽引變電站（1），其特征在于，每一個牽引變電站（1）都有一個以上的連接在交流母線（5）上的變壓器（11），每一個變壓器（11）的另一側對應連接一個雙向交流-直流變換器（12），所有雙向交流-直流變換器（12）的另一側均連接在所位于的牽引變電站（1）的直流母線（13）上，所述的直流母線（13）的正負極分別對應連接接觸網（14）和鋼軌（15），所述的電力機車（2）的正負極分別對應連接接觸網（14）和鋼軌（15），每一個牽引變電站（1）的接觸網（14）上都接有一個分區所（16），所述分區所（16）的兩端還分別連接所對應的直流母線（13）的正極，在相鄰的兩個牽引變電站（1）之間的直流母線（13）上設置有由電動汽車充放電系統、分布式電源和1個以上的低壓直流微電網（31）構成的直流新能源系統（3），所述的直流新能源系統（3）通過高壓直流母線（4）與相鄰的兩個牽引變電站（1）的直流母線（13）相連，從而在一個供電分區內形成直流環形微電網，其中所述的電動汽車充放電系統是由1個以上的用于連接電動汽車動力電池的雙向直流-直流充放電機（32）構成。

2.根據權利要求1所述的一種基于新能源的雙向互動式直流牽引供電系統，其特征在于，所述的每個雙向直流-直流充放電機（32）的連接電動汽車動力電池的輸出端還并聯超級電容器。

3.根據權利要求1所述的一種基于新能源的雙向互動式直流牽引供電系統，其特征在于，所述的分布式電源包括有一個以上的微型燃氣輪機（33）、一個以上的風力發電機（35）、一個以上的燃料電池（37）和一個以上的太陽能光伏電池（39），其中，每一個微型燃氣輪機（33）和每一個風力發電機（35）都各自通過一個單向交流-直流變換器（34/36）連接高壓直流母線（4），每一個燃料電池（37）和每一個太陽能光伏電池（39）都各自通過一個單向直流-直流變換器（38/40）連接高壓直流母線（4）。

4.根據權利要求1所述的一種基于新能源的雙向互動式直流牽引供電系統，其特征在于，所述的低壓直流微電網（31）包括有通過一個雙向直流-直流變換器（312）連接在高壓直流母線（4）上的環形低壓直流母線（311a）、一個以上的儲能裝置（3110）、一個以上的微型燃氣輪機（316）、一個以上的太陽能光伏電池（317）、一個以上的燃料電池（318）、一個以上的風力發電機（319）、一個以上的單向直流-交流變換器（3111）、一個以上的雙向直流-直流充放電機（3112）和一個以上的單向直流-直流變換器（3113），其中，每一個太陽能光伏電池（317）和每一個燃料電池（318）分別各通過一個單向直流-直流變換器（3117/3116）連接環形低壓直流母線（311a），每一個微型燃氣輪機（316）和每一個風力發電機（319）分別各通過一個單向交流-直流變換器（3114/3115）連接環形低壓直流母線（311a），每一個儲能裝置（3110）各通過一個雙向直流-直流變換器（3118）連接環形低壓直流母線（311a），每一個單向直流-交流變換器（3111）的輸出連接交流負載（313），每一個雙向直流-直流充放電機（3112）的另一側連接電動汽車（314）的動力電池，每一個單向直流-直流變換器（3113）的輸出連接直流負載（315）。