[发明专利]一种多功能混合型牵引供电系统及控制方法

权利要求书

1.一种多功能混合型牵引供电系统，其特征在于，包括：

降压变压器，用来将三相降压；

换流器，连接于降压变压器二次侧；

DC/DC变换器，并接至高压直流输电端，用于为车辆运行提供电源；

高压断路器组，包括第一断路器QF1、第二断路器QF2、第三断路器QF3和第四断路器QF4；所述第一断路器QF1设置于降压变压器与换流器之间，所述第二断路器QF2设置于牵引变压器低压侧与α供电臂之间，所述第三断路器QF3设置于牵引变压器低压侧与β供电臂之间，所述第四断路器QF4设置于两个交流电源系统之间；

隔离开关组，包括第一隔离开关QS1、第二隔离开关QS2、第三隔离开关QS3、第四隔离开关QS4和第五隔离开关QS5；所述第一隔离开关QS1和第二隔离开关QS2设置于换流器与DC/DC变换器之间，所述第三隔离开关QS3设置于DC/DC变换器一个输出端与地之间，所述第四隔离开关QS4设置于DC/DC变换器另一个输出端与α供电臂之间，所述第五隔离开关QS5设置于DC/DC变换器另一个输出端与β供电臂之间。

2.根据权利要求1所述的多功能混合型牵引供电系统，其特征在于，所述换流器由三相构成，每相分为上下桥臂，各桥臂由多个相同的功率模块和阀电抗器串联而成。

3.根据权利要求2所述的多功能混合型牵引供电系统，其特征在于，所述功率模块包括呈并联连接的均压电阻R、支撑电容C及H型整流桥，H型整流桥包括四个单元，每个单元均包括一个IGBT开关管和一个二极管，二极管与所对应的IGBT开关管反向并联；通过控制各个单元中IGBT开关管的导通和关断，功率模块输出零或U_d或-U_d其中U_d为支撑电容额定电压。

4.根据权利要求1所述多功能混合型牵引供电系统的控制方法，其特征在于，实施直流牵引网供电模式，闭合第一断路器QF1，断开第二高压断路器QF2、第三断路器QF3、第四断路器QF4，闭合第一隔离开关QS1、第二隔离开关QS2、第三隔离开关QS3以及第四隔离开关QS4或第五隔离开关QS5，即构成了直流牵引网供电模式，其中QS4与QS5不能同时闭合；外部供电电源接入降压变压器的高压侧，降压变压器的二次侧接换流器，换流器三相直流并联输出，再经过DC/DC变换器后变换成适用于城轨车辆供电的直流电源；若断开直流供电模式，即为牵引网原有交流供电方式。

5.根据权利要求1所述多功能混合型牵引供电系统的控制方法，其特征在于，实施直流融冰电源模式，闭合第一断路器QF1，断开第二高压断路器QF2、第三断路器QF3、第四断路器QF4，闭合第一隔离开关QS1、第二隔离开关QS2，断开第三隔离开关QS3、第四隔离开关QS4、第五隔离开关QS5，从换流器与DC/DC变换器之间引出构成了直流融冰电源模式。

6.根据权利要求1所述多功能混合型牵引供电系统的控制方法，其特征在于，实施静止无功发生器模式，断开第一断路器QF1，闭合高压断路器第二高压断路器QF2、第三断路器QF3、第四断路器QF，断开第一隔离开关QS1、第二隔离开关QS2、第三隔离开关QS3、第四隔离开关QS4和第五隔离开关QS5，构成了静止无功模式。