[發明專利]統一能量存儲與變換控制系統

有效

• 申請號: 201610594687.5
• 申請日: 2016-07-26
• 公開（公告）號: CN106159982B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 周冠東;羅隆福;羅培;嚴文交
• 申請（專利權）人: 湖南華大紫光科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/01;H02J3/18;H02J3/00
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司11496
• 代理人: 王程遠,胡玉章

1.一種統一能量存儲與變換控制系統，其特征在于，包括：

單相多繞組隔離變壓器，其接入牽引變壓器的供電臂，至少一個所述單相多繞組隔離變壓器的高壓側通過連接開關接入所述牽引變壓器的一個供電臂，所述單相多繞組隔離變壓器的低壓側包括至少一個副邊繞組，所述單相多繞組隔離變壓器用于接入供電臂并隔離降壓；

能量存儲與變換器，其包括至少一個能量存儲與變換子模塊，所述能量存儲與變換子模塊的輸入側連接所述單相多繞組隔離變壓器對應的副邊繞組，所述能量存儲與變換子模塊包括至少一個雙向AC-DC變換器、一個電容、一個雙向DC-DC變換器和一個能量存儲模塊，所述雙向AC-DC變換器的交流側與所述單相多繞組隔離變壓器對應的副邊繞組連接，所述雙向AC-DC變換器的直流側與所述雙向DC-DC變換器的一側連接，所述雙向DC-DC變換器的另一側與所述能量存儲模塊連接，所述電容經過所述雙向AC-DC變換器并聯在直流側，至少一個所述能量存儲與變換器的輸入側與所述單相多繞組隔離變壓器對應的副邊繞組連接，所述能量存儲模塊實時對牽引機車再生制動能量進行存儲和釋放，在無牽引負荷時蓄電、優先谷時充電蓄能、峰時放電供能，并補償供電臂的無功功率；

測量電路，其輸入端與所述牽引變壓器電網側和所述牽引變壓器牽引側連接，所述測量電路對所述牽引變壓器電網側的三相電壓和三相電流、所述牽引變壓器牽引側的兩相饋線電壓和兩相饋線電流進行采樣；

綜合優化控制器，其輸入端與所述測量電路的輸出端連接，所述綜合優化控制器包括狀態監測模塊、多源優化控制模塊、電壓恒定控制模塊和高次諧波諧振抑制模塊，所述測量電路與所述狀態監測模塊連接，所述狀態監測模塊分別與所述多源優化控制模塊、所述電壓恒定控制模塊、所述高次諧波諧振抑制模塊連接，所述綜合優化控制器接收所述測量電路采樣的數據并進行優化計算，產生優化控制信號；

能量存儲與變換控制器，其輸入端與所述綜合優化控制器的輸出端連接，所述能量存儲與變換控制器的輸出端與所述雙向AC-DC變換器、所述雙向DC-DC變換器連接，所述能量存儲與變換控制器接收所述綜合優化控制器產生的優化控制信號，根據所述能量存儲模塊狀態為所述雙向AC-DC變換器和所述雙向DC-DC變換器提供補償功率調制信號，從而控制流入、流出或流經所述能量存儲模塊的功率；

濾波器，其用于濾除負載產生的諧波電流，并實現兩供電臂的無功補償，兩個所述濾波器通過連接開關分別接入所述牽引變壓器的兩供電臂。

2.根據權利要求1所述的統一能量存儲與變換控制系統，其特征在于，所述濾波器包括至少一路濾波支路。

3.根據權利要求1所述的統一能量存儲與變換控制系統，其特征在于，所述能量存儲模塊包括超級電容、電化學電池或它們的組合或其它能量存貯單元。

4.根據權利要求1所述的統一能量存儲與變換控制系統，其特征在于，所述牽引變壓器電網側采用直接供電方式、帶回流線的直接供電方式、自耦變壓器AT供電方式或吸流變壓器BT供電方式進行供電。

5.根據權利要求4所述的統一能量存儲與變換控制系統，其特征在于，所述牽引變壓器采用單相V/v變壓器、三相V/v變壓器、V/x變壓器、Scott變壓器、阻抗匹配平衡變壓器、YNd11變壓器或全三相Δ/ψ變壓器。