[實(shí)用新型]一種用于鐵路牽引變電站的控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720569604.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN206962450U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江友華;王文吉;陳博;鄒明強(qiáng);劉雪瑩;吳琪娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電力學(xué)院
• 主分類號(hào): H02J3/01
• 分類號(hào): H02J3/01;H02J3/18;H02J3/48
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31225
• 代理人: 葉敏華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鐵路牽引變電站的控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于鐵路牽引變電站的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于鐵路牽引變電站供電母線上通常運(yùn)行有多輛列車，有離鐵路牽引變電站近的列車，也有遠(yuǎn)的列車，既有加速列車，也有減速負(fù)荷。因此鐵路牽引變電站的有功、無功及諧波含量經(jīng)常發(fā)生變化，需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，不然調(diào)節(jié)不好會(huì)造成鐵路牽引變電站負(fù)序嚴(yán)重、電能質(zhì)量惡化。目前通常做法有兩種。一種是集中控制，即在鐵路牽引變電站端加單臺(tái)調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，但這種方法的缺點(diǎn)是鐵路牽引變電站端調(diào)節(jié)裝置容量非常大，體積也大，而且一旦裝置出現(xiàn)故障，系統(tǒng)補(bǔ)償裝置將有可能癱瘓，且目前由于電力電子器件的電流等級(jí)及電壓等級(jí)受限，采用單臺(tái)大容量的功率調(diào)節(jié)裝置有技術(shù)難度。另一種是分散控制，即采用多臺(tái)功率調(diào)節(jié)裝置并聯(lián)運(yùn)行，達(dá)到大容量輸出。這種控制的缺點(diǎn)是各個(gè)調(diào)節(jié)裝置各自為陣，相互之間沒有統(tǒng)一管理及協(xié)調(diào)控制，一旦協(xié)調(diào)失控，分布式調(diào)節(jié)裝置將會(huì)解列，最終使得鐵路牽引變電站總的電能質(zhì)量治理不能達(dá)到滿意效果。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問題提供一種用于鐵路牽引變電站的控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種用于鐵路牽引變電站的控制系統(tǒng)，所述鐵路牽引變電站上設(shè)有供電母線，所有受控列車均由供電母線供電，所述系統(tǒng)包括集中控制裝置、分布式控制裝置和通信裝置，所述集中控制裝置分別與鐵路牽引變電站和供電母線連接，所述分布式控制裝置與受控列車連接，所述通信裝置分別與集中控制裝置和分布式控制裝置連接。

所述集中控制裝置包括鐵路功率調(diào)節(jié)器RPC，所述鐵路功率調(diào)節(jié)器RPC通過降壓變壓器與供電母線的兩個(gè)供電臂連接。

所述降壓變壓器的數(shù)量不少于2個(gè)。

所述集中控制裝置還包括用于提供容性無功補(bǔ)償和濾除三次諧波電流的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)組件，所述補(bǔ)償結(jié)構(gòu)組件位于鐵路功率調(diào)節(jié)器RPC的兩側(cè)，通過降壓變壓器與供電母線的兩個(gè)供電臂連接。

所述補(bǔ)償結(jié)構(gòu)組件包括晶閘管控制濾波器TCF和晶閘管控制電抗器TCR，所述晶閘管控制濾波器TCF通過降壓變壓器與供電母線的相對(duì)相位超前供電臂連接，所述晶閘管控制電抗器TCR通過降壓變壓器與供電母線的相對(duì)相位滯后供電臂連接。

所述分布式控制裝置包括混合型有源濾波器HAPF，所述混合型有源濾波器 HAPF分別與受控列車和通信裝置連接。

所述混合型有源濾波器HAPF的數(shù)量與受控列車的數(shù)量相匹配。

所述通信裝置包括信號(hào)發(fā)送器和信號(hào)接收器，所述信號(hào)發(fā)送器與集中控制裝置連接，所述信號(hào)接收器與分布式控制裝置連接，所述信號(hào)發(fā)送器與信號(hào)接收器通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

(1)通過集中控制裝置和分布式控制裝置的結(jié)合，并通過通信裝置實(shí)現(xiàn)二者之間的信號(hào)傳輸，使得分布式控制裝置可以根據(jù)集中控制裝置對(duì)受控列車進(jìn)行功率的分配與調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)鐵路牽引變電站各負(fù)荷的統(tǒng)一管理和協(xié)調(diào)控制，既減少了單臺(tái)鐵路牽引變電站治理裝置的容量與體積，又能發(fā)揮分布式控制裝置并聯(lián)運(yùn)行的大容量輸出能力。

(2)通過對(duì)各個(gè)受控列車進(jìn)行有功功率調(diào)節(jié)、無功功率調(diào)節(jié)和諧波調(diào)節(jié)，利用各個(gè)受控列車在共用母線上的無功、有功和諧波具有抵消和增強(qiáng)的相互作用，可以使得在共用母線上的負(fù)荷較為穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)鐵路牽引變電站各負(fù)荷的統(tǒng)一管理和協(xié)調(diào)控制。

(3)利用鐵路功率調(diào)節(jié)器RPC作為集中控制裝置的核心，可以通過合適的控制方式實(shí)現(xiàn)有功功率的轉(zhuǎn)移，同時(shí)能進(jìn)行無功與諧波補(bǔ)償，從而達(dá)到諧波補(bǔ)充的目的。

(4)降壓變壓器的數(shù)量不少于2個(gè)，保證了鐵路功率調(diào)節(jié)器RPC可以與供電母線兩個(gè)供電臂保持連接，同時(shí)如果降壓變壓器的數(shù)量多于2個(gè)，可以降低鐵路功率調(diào)節(jié)器RPC的承受電壓，保證其工作的穩(wěn)定性。

(5)集中控制裝置還包括由TCF和TCR構(gòu)成的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)組件，可以提供容性無功補(bǔ)償和濾除部分三次諧波電流，提高了控制的性能，而且進(jìn)一步降低了裝置的容量。

(6)通過混合型有源濾波器HAPF作為分布式控制裝置，可以補(bǔ)償諧波，而且補(bǔ)償性能不受系統(tǒng)阻抗的影響，可以消弭與系統(tǒng)阻抗發(fā)作諧振的風(fēng)險(xiǎn)，也能夠用來抑止供電系統(tǒng)中因諧波惹起的系統(tǒng)諧振，因而可以提高對(duì)每個(gè)受控列車的控制性能。

(7)對(duì)每個(gè)受控列車均配備一個(gè)混合型有源濾波器HAPF進(jìn)行控制，保證了控制的穩(wěn)定性。