[发明专利]一种基于模块化级联H桥的有源补偿同相供电系统

摘要

本发明公开了一种基于模块化级联H桥的同相供电系统,牵引变压器原边接于三相电网，次边形成两个牵引侧；级联H桥有源补偿装置由三个级联H桥臂构成“∏”型结构，记“∏”结构上方一桥臂为横臂，另两桥臂为纵臂；牵引变压器次边两牵引侧分别与“∏”结构的左右两纵臂并联后再由两牵引侧之一接于牵引母线，转变两侧供电为单侧供电，即同相供电，可实现负序、无功、谐波的补偿。三个桥臂分别直挂于交流系统，纵臂承受单相交流电压，横臂承受两牵引侧电压差值。对高速和重载交直交牵引负载，功率因为接近于1，可采用三桥臂“∏”的变体两桥臂或“II”结构，更有利于简化有源补偿装置结构，降低容量。采用无耦合式交－交变换系统，易于控制。模块化设计使其具有一定的过负载能力。本发明结构简单、技术先进、可靠，易于实施。

主权项

一种基于模块化级联H桥的同相供电系统,其特征在于，主要由牵引变压器和级联H桥有源补偿装置组成，其中，牵引变压器原边接于三相电网，次边形成两个牵引侧α和β；级联H桥有源补偿装置由三个级联H桥臂构成“∏”型结构，记“∏”结构上方一桥臂为横臂，另两桥臂为纵臂；即：横臂跨接在牵引变压器次边两牵引侧α和β之间，牵引变压器次边两牵引侧α和β分别与“∏”结构的左右两纵臂并联后再由牵引侧之一α或β接于牵引母线，转变两侧供电为单侧供电，即同相供电，以实现负序、无功、谐波的补偿；每个级联H桥臂均由结构相同的H桥模块SM与电感L串联而成；H桥模块SM为二电平单相全桥结构，由四个可控开关和一个直流储能电容构成，可控开关由IGBT与反向二极管并联而成；三个桥臂分别直挂于交流系统，纵臂承受单相交流电压，横臂承受两牵引侧电压差值；桥臂交流电压由SM的直流储能电容电压Uc组合得到，并由电感L上的电压加以弥补。