[实用新型]一种新型电气化铁道电能质量优化调节器

说明书

【技术领域】

本实用新型属于电力电子系统控制及电能质量优化控制技术领域，尤其涉及一种新型电气化铁道电能质量优化调节器。

【背景技术】

目前，电气化铁道对推动国民经济和社会进步的发展具有非常重要的意义。但是由于电气化铁道机车属于冲击性、非线性、不对称性负荷，造成了牵引变电所及上级电力系统中电能质量劣化，出现了谐波电流增大、电流总畸变率大、负序电流、电压波动与闪变等现象。这一方面降低了电力系统运行的可靠性、安全性，另一方面也增大了电力系统的损耗。

传统的电气化铁道电能质量调节装置主要为固定电容器、投切电容器、TCR型SVC等，其中固定电容器进行无功补偿时易造成过补或欠补，且容易与电网发生谐振；投切电容器存在响应慢，可能产生反复投切等问题，且可靠性不高；TCR型SVC能够动态补偿无功，但是应用过程仍存在局限性，且对机车冲击性负荷的跟踪效果不理想。新研究的两相型SVG能够对谐波、负序以及无功进行补偿，但是其控制复杂，且大容量实现时较为困难。

【实用新型内容】

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可实现对电气化铁道电力系统中存在的电流型谐波、负序电流及功率因数偏低等电能质量问题进行优化调节，且控制实现难度低、拓扑结构简单、链式级联控制技术易于实现的新型电气化铁道电能质量优化调节器。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案为：

一种新型电气化铁道电能质量优化调节器，包括有隔离变压器、接入电抗器和多电平变换器；所述隔离变压器是二相变三相隔离变压器，包括与牵引变电所连接的电源输出端，其电源输入端设有接入电抗器、并与多电平变换器的电源输出端连接。

进一步地，所述隔离变压器是2/3型斯科特隔离变压器，其输出端包括α端、β端和公共端G，输入端包括x端、y端和z端；所述α端和β端分别接入牵引变电所的牵引网两侧桥臂，所述公共端G接入牵引变电所的牵引网公共线c，所述x端、y端和z端均设有接入电抗器、并与多电平变换器的电源输出端连接。

进一步地，所述接入电抗器是三相接入电抗器，所述多电平变换器是三相链式级联多电平变换器，所述x端、y端和z端分别经三相接入电抗器连接到三相链式级联多电平变换器的电源输出端上。

进一步地，所述三相链式级联多电平变换器采用星形连接，且每相链式级联多电平变换器由若干个级联模块组成。

进一步地，每个级联模块由并联连接的两组半桥模式IGBT和一个并联电容组成，并每组半桥模式IGBT由两个串联连接的IGBT组成，且每个IGBT并联有二极管。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的调节器通过上述技术方案，并应用到铁道牵引供电系统即可以实现对电气化铁道谐波电流、负序电流和无功等电能质量问题进行连续、动态、实时跟踪补偿，抑制电压波动与闪变，有效解决由于机车负荷的非线性、冲击性和用电的不对称性造成了谐波电流、无功和负序电流的问题，达到优化电能质量环境、提高电力系统安全可靠性和节能降损的目的，而且调节器的控制实现难度低、拓扑结构简单、链式级联控制技术易于实现。

【附图说明】

图1是本实用新型所述一种新型电气化铁道电能质量优化调节器实施例的结构示意图；

图2是本实用新型所述一种新型电气化铁道电能质量优化调节器实施例中级联模块的结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2中所示：

本实用新型实施例提供了一种新型电气化铁道电能质量优化调节器，包括有隔离变压器1、接入电抗器2和多电平变换器3；所述隔离变压器1是二相变三相隔离变压器，包括与牵引变电所连接的电源输出端，其电源输入端设有接入电抗器2、并与多电平变换器3的电源输出端连接。