[發明專利]一種用于電氣化鐵道無功與不對稱補償的三橋臂補償裝置

有效

• 申請號: 201310513026.1
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103515970A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 陳晉輝;張秀娟;劉定坤
• 申請（專利權）人: 北京思源清能電氣電子有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02M7/483
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 劉朵朵

1.一種用于電氣化鐵道無功與不對稱補償的補償裝置，其特征在于包括：

（1）三個共用直流母線的逆變器橋臂；（2）三個逆變器橋臂的交流出線通過連接電抗或者連接變壓器接到電力牽引網中，其中第一橋臂的交流出線連接于牽引電網的超前相上，第二橋臂的交流出線連接于牽引電網的滯后相上，第三橋臂的交流出線連接于牽引電網的回流線上；（3）裝置檢測和控制單元，用于對各信號進行采集并分析，計算并控制裝置輸出補償電流。

2.如權利要求1所述的用于電氣化鐵道無功與不對稱補償的補償裝置，其特征在于：所述三個逆變器橋臂通過包括連接電抗器或變壓器的并網單元接入牽引電網。

3.如權利要求1所述的用于電氣化鐵道無功與不對稱補償的補償裝置，其特征在于：所述三個逆變器橋臂，為兩電平、三電平或多電平結構、模塊化多電平變換器結構中的任意一種。

4.如權利要求1所述的用于電氣化鐵道無功與不對稱補償的補償裝置，其特征在于：所述三個逆變器橋臂，采用一個三相橋臂，或者采用多個三相橋臂并聯。

5.如權利要求1所述的用于電氣化鐵道無功與不對稱補償的補償裝置，其特征在于：所述逆變器橋臂采用門極可關斷晶閘管、絕緣柵雙極晶體管、集成門極換向晶閘管或電子注入增強柵晶體管組成全控型的電壓源逆變器。

6.如權利要求1所述的用于電氣化鐵道無功與不對稱補償的補償裝置，其特征在于：所述三個逆變器橋臂的額定容量根據牽引變壓器的接線形式確定。

7.如權利要求6所述的用于電氣化鐵道無功與不對稱補償的補償裝置，其特征在于：對于VV、YND11、VX接線形式的變壓器，超前相和滯后相相位差為60度，三個逆變器橋臂的額定容量相同。

8.如權利要求6所述的用于電氣化鐵道無功與不對稱補償的補償裝置，其特征在于：對于SCOTT、阻抗匹配平衡變壓器接線形式的變壓器，超前相和滯后相相位差為90度，第一橋臂和第二橋臂的額定容量相同，第三橋臂的額定容量最小為第一橋臂的1.414倍。

9.如權利要求1所述的用于電氣化鐵道無功與不對稱補償的補償裝置，其特征在于：所述裝置檢測和控制單元采用相間能量傳遞的方法計算補償參考電流從而進行無功與不對稱補償。

10.如權利要求9所述的用于電氣化鐵道無功與不對稱補償的補償裝置，其特征在于：所述相間能量傳遞的方法為裝置檢測和控制單元分別采集電氣化鐵道兩供電臂的電流，根據牽引變壓器的原副邊電流的關系，得出對應的原邊三相電流；同時根據原副邊關系，推導出副邊兩供電臂間能量傳遞與原邊三相系統無功和負序的關系，在對系統電流進行分析計算后得到補償參考分量，然后利用兩供電臂間的能量傳遞原理得到副邊兩供電臂的補償參考電流，同時將兩參考電流之和取反作為公共線路的參考電流，即可得出整個裝置的補償參考電流。