[實用新型]一種用于改善鐵路供電系統的靜止無功發生器裝置

有效

• 申請號: 201820887196.4
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN208241324U
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 周競峰;宋偉;易路;陳科;萬濤;陸旭
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司內江供電公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/01;H02J3/26
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 王秀麗

本實用新型公開了一種用于改善鐵路供電系統的靜止無功發生器裝置，該用于改善鐵路供電系統的靜止無功發生器裝置包括檢查模塊、控制運算模塊以及無功補償輸出模塊；該靜止無功發生器裝置的無功補償輸出模塊由外部檢測電路檢測電網系統電流信息；然后經由控制運算模塊分析出當前的電流信息，給出補償驅動信號；最后由電力電子逆變電路組成的逆變回路發出補償電流，進行電網系統的電路調節。本實用新型可以對供電系統進行高效率無功補償，提高電網系統穩定性，增加輸電能力，消除無功沖擊，濾除諧波，平衡三相電網，明顯的改善牽引供電系統的電能質量。

技術領域

本實用新型涉及鐵路供電系統技術領域，尤其涉及一種用于改善鐵路供電系統的靜止無功發生器裝置。

背景技術

隨著中國電氣化鐵路網絡的迅速發展，尤其是交直交型電力機車的投入，電氣化鐵路系統中存在的無功，負序，諧波等問題也變得越來越突出，電氣化鐵路對于實現我國鐵路重載、高速起到了至關重要的作用。截至到2017年初，我國的電氣化鐵路的總里程已經達到8萬公里，國內的主要干線基本實現了電氣化。

但是，牽引機車作為大容量的單相負荷和再生制動能源裝置,給牽引供電系統帶來了負序、無功和諧波等電能質量問題。隨著現在各種精密設備接入電網，對電網的質量要求也越來越高，由牽引負荷帶來的電能質量問題也就越來越突出。在我國目前的異相牽引供電結構中，普遍采用相序輪換和平衡變壓器，在一定程度上可以改善負序電流的影響，但通常無法達到國家相關標準的規定。所以研發運用新技術來改善電網電能質量也越來越成為鐵路供電系統中一項刻不容緩的重要任務。

電力機車運輸方式在保護環境的也對電網造成了嚴重的“污染”因為電力機車為單相供電，這種單相供電就造成了供電電網的嚴重三相不平衡及較低的功率因數。并產生負序電流。世界各種解決這一問題的唯一途徑就是在鐵路沿線適當位置安裝SVG系統裝置，通過SVG分項快速補償功能來平衡三相電網，并提高功率因數。

實用新型內容

針對上述現有問題中存在的不足之處，本實用新型提供一種用于改善鐵路供電系統的靜止無功發生器裝置，是一種集混合無功補償FC和單相雙向裝置于一體的靜止無功發生器；結合平衡變壓器，混合無功補償和單相雙向SVG裝置，采用多個SVG功率模塊級聯形成的多電平電壓變流器，主要用于平衡兩供電臂的功率，補償無功功率及諧波，使得整個牽引系統相對于電力系統來說是一個三相平衡的阻性負載。可以對供電系統進行高效率無功補償，提高電網穩定性，增加輸電能力，消除無功沖擊，濾除諧波，平衡三相電網，明顯的改善牽引供電系統的電能質量。

該用于改善鐵路供電系統的靜止無功發生器裝置包括用于檢測電網系統電流信息的檢查模塊，用于分析所述檢查模塊所檢測到的電流信息，并根據分析結果給出補償驅動信號的控制運算模塊；

以及用于根據所述控制運算模塊所給出的補償驅動信號，通過電力電子逆變電路所組成的逆變回路發出補償電流，通過補償電流對所述電網系統的電路進行調節的無功補償輸出模塊；

其中，所述檢查模塊與電流互感器電連接，所述電流互感器與所述電網系統電連接，所述控制運算模塊與所述檢查模塊和所述無功補償輸出模塊分別電連接，所述無功補償輸出模塊與所述電網系統并聯。

進一步地，所述無功補償輸出模塊包括兩個并聯的IGBT能源變換傳輸器，所述兩個并聯的IGBT能源變換傳輸器分別通過電抗器與接觸器連接。

進一步地，所述兩個并聯的IGBT能源變換傳輸器上并聯有用于儲存能源變換傳輸器逆變所需的直流電能的電解電容器；

所述兩個并聯的IGBT能源變換傳輸器和所述電解電容組成了橋式電路，所述橋式電路并聯在所述電網系統上。

進一步地，所述橋式電路為電壓型橋式電路，所述橋式電路串聯電抗器后并聯在所述電網系統上。

進一步地，所述橋式電路為電流型橋式電路，所述橋式電路的交流側并聯有用于吸收換相產生的過電壓的電容器。