[发明专利]基于平衡变压器和四端口MMC的贯通同相牵引供电系统

权利要求书

1.一种基于平衡变压器和四端口MMC的贯通同相牵引供电系统，其特征在于，由若干个间隔设置的贯通式同相牵引变电所组成，各贯通式同相牵引变电所的电源侧接入同一同步公共交流电网，各贯通式同相牵引变电所的负荷侧均接入接触网T且该侧所有牵引变电所之间全部相互贯通；

各贯通式同相牵引变电所包括第一牵引变压器T₁、第二牵引变压器T₂、若干开关以及具有三个输入端口Ac、Bc、Cc和一个输出端口Xc的静止功率转换器SPC；所述第一牵引变压器T₁和第二牵引变压器T₂均为三相/两相平衡接线形式的变压器，各牵引变压器的原边三相绕组按星形联接成绕组AO、绕组BO、绕组CO，其中绕组BO、绕组AO共同组成绕组BA，各牵引变压器的副边两相绕组联接成绕组ba、绕组ca，其中绕组ba和绕组BA对应，绕组ca和绕组CO对应，端口a作为各牵引变压器副边绕组的公共端口；所述第一牵引变压器T₁和第二牵引变压器T₂的各相原边端口分别通过三相断路器CB1、CB2接入同步公共交流电网的A、B、C三相，其中A相超前于B相120°、A相滞后于C相120°，所述第一牵引变压器T₁和第二牵引变压器T₂的各相副边端口分别均接入所述静止功率转换器SPC的三个输入端口Ac、Bc、Cc，该静止功率转换器的输出端口Xc接入牵引母线T-bus，牵引母线T-bus通过单相断路器CB3接入接触网T，铁轨通过回流线接入相应贯通式同相牵引变电所内集中接地端；所述静止功率转换器SPC的任一输入端口接入牵引变电所内集中接地端，且各贯通式同相牵引变电所内集中接地端接入的该静止功率转换器SPC的输入端口相序号均相同；所述静止功率转换器SPC由k个四端口模块化多电平变流器4P-MMC并联组成，各四端口模块化多电平变流器4P-MMC均分别包括A、B、C、X四相，每相由上、下桥臂串联组成，各相上桥臂正极端相互并联形成直流正极DC+，各相下桥臂负极端相互并联形成直流负极DC-，各相上桥臂的负极端和下桥臂的正极端相串联作为对应相的中点，各四端口模块化多电平变流器4P-MMC的A、B、C三相中点分别通过一三相断路器TB接入静止功率转换器SPC的对应输入端口Ac、Bc、Cc，各四端口模块化多电平变流器4P-MMC的X相中点分别通过单相断路器SB接入静止功率转换器SPC的输出端口Xc；

所述第一牵引变压器T₁和第二牵引变压器T₂的各原边端口间的额定线电压有效值U_L均相等、各线电压相角依次相差120°，各副边绕组ba和绕组ca的电压有效值相同，记为U _l；绕组ba的电压相位超前绕组ca的电压相位90°；记绕组ba和绕组BA的变比为K_M，绕组ca和绕组CO的变比为K_T，则各牵引变压器的变比K_M和K_T均分别满足：

K_M＝U_l/U_L

2.根据权利要求1所述的贯通同相牵引供电系统，其特征在于，各贯通式同相牵引变电所还均分别包括单相输出变压器T_o，该单相输出变压器T_o的原边绕组一端口P₁接入相应贯通式同相牵引变电所内静止功率转换器SPC的输出端口Xc，另一端口P₀经断路器CB4接入SPC三个输入端口Ac、Bc、Cc中和两牵引变压器副边公共端口相同相序的一个输入端口；所述单相输出变压器T_o的副边绕组一端口S₁经单相断路器CB5接入牵引母线T-bus，另一端口S₀接入相应贯通式同相牵引变电所内集中接地端；

所述单相输出变压器T_o的副边额定电压与牵引母线T-bus的额定电压相同，记有效值为U_o，单相输出变压器T_o的原边额定电压与SPC输出端口Xc端口电压相同，记有效值为U_x，则单相输出变压器T_o变比K_o为：

K_o＝U_o/U_x。