申请/专利权人：西南交通大学

申请日：2023-07-10

公开（公告）日：2023-10-10

公开（公告）号：CN116865337A

主分类号：H02J3/38

分类号：H02J3/38;H02J3/32;B60M3/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.10.27#实质审查的生效;2023.10.10#公开

摘要：本发明属于电气化铁路牵引供电技术领域，具体的说是涉及一种含光储的单相与Vv接线牵引变压器协同供电系统。本发明中牵引供电系统通过控制断路器组QF及隔离开关QS开闭来实现同相光储供电模式和异相光储供电模式的切换；当单相牵引负荷对电力系统的影响满足国标要求时，由单相接线牵引变压器实现同相光储供电模式；当电力系统薄弱、大密度行车时，单相牵引负荷对电力系统的影响超过国标限值时，两台单相接线牵引变压器实现Vv接，由Vv接线牵引变压器实现异相光储供电模式。本发明有助于光伏的就近消纳、再生制动能量回收利用、改善以负序为主的电能质量问题，尤其适用于目前高速铁路和客运专线广泛使用的Vv接线或Vx接线牵引变电所的改造。

主权项：1.一种含光储的单相与Vv接线牵引变压器协同供电系统，包括第一单相接线牵引变压器、第二单相接线牵引变压器、第一供电臂和第二供电臂，其特征在于，还包括第一变流器、第二变流器、第一隔离变压器、第二隔离变压器、光能单元、储能单元和测控单元；所述第一单相接线牵引变压器的原边两端分别通过第一断路器QF1和第二断路器QF2与三相高压母线的A相和C相连接，第一单相接线牵引变压器的次边一端通过第五断路器QF5接第一牵引母线；所述第二单相接线牵引变压器的原边两端分别通过第三断路器QF3和第四断路器QF4与三相高压母线的B相和C相连接，第二单相接线牵引变压器的次边一端通过第六断路器QF6接第二牵引母线；所述第一单相接线牵引变压器的次边另一端接地线的同时还通过第一隔离开关QS1与第二单相接线牵引变压器的次边另一端相连，并且第一单相接线牵引变压器的次边另一端和第二单相接线牵引变压器的次边另一端是同相的；第一牵引母线上设置有第一电压互感器VT1，第二牵引母线上设置有第二电压互感器VT2；第一牵引母线通过第七断路器QF7与第一隔离变压器的一次侧绕组一端连接，第一隔离变压器的一次侧绕组另一端接地线，第一隔离变压器的二次侧绕组接第一变流器的交流端，其中第一隔离变压器的二次侧绕组一端与第一变流器的交流端一端之间具有第一电感；第二牵引母线通过第八断路器QF8与第二隔离变压器的一次侧绕组一端连接，第二隔离变压器的一次侧绕组另一端接地线，第二隔离变压器的二次侧绕组接第二变流器的交流端，其中第二隔离变压器的二次侧绕组一端与第二变流器的交流端一端之间具有第二电感；第七断路器QF7与第一隔离变压器的一次侧绕组一端之间还设置有第三电流互感器CT3；第八断路器QF8与第二隔离变压器的一次侧绕组一端之间还设置有第四电流互感器CT4；第七断路器QF7和第三电流互感器CT3的连接端与第八断路器QF8和第四电流互感器CT4的连接端之间通过第十二断路器QF12连接；光能单元和储能单元分别通过DCDC变流器接入第一变流器和第二变流器的直流侧；第一牵引母线通过第九断路器QF9与第一供电臂连接，第一牵引母线还通过第十一断路器QF11与第二供电臂连接，第九断路器QF9和第十一断路器QF11与第一牵引母线之间还设置有第一电流互感器CT1；第二牵引母线通过第十断路器QF10与第二供电臂连接，第十断路器QF10与第二供电臂之间还设置有第二电流互感器CT2；第一供电臂和第二供电臂之间设置有电分相，分别通过第二隔离开关QS2和第三隔离开关QS3相连；所述测控单元的输入为第一电流互感器CT1、第二电流互感器CT2、第三电流互感器CT3、第四电流互感器CT4、第一电压互感器VT1、第二电压互感器VT2的测量信号，测控单元的输出与所有断路器和隔离开关的控制端相连，测控单元用于根据得到的测量信号来控制断路器和隔离开关的开闭以实现同相光储供电模式和异相光储供电模式的切换，具体控制方法为：当单相牵引负荷对电力系统的影响满足国标要求时，由单相接线牵引变压器实现同相光储供电模式，具体为控制第一断路器QF1、第二断路器QF2、第五断路器QF5闭合，第三断路器QF3、第四断路器QF4、第六断路器QF6断开，第一隔离开关QS1断开，此时，第二单相接线牵引变压器不工作，由第一单相接线牵引变压器单独从电网取电；第九断路器QF9、第十一断路器QF11闭合，第十断路器QF10断开，第二隔离开关QS2、第三隔离开关QS3闭合，此时第一供电臂和第二供电臂均从第一牵引母线取电且不存在电分相；第八断路器QF8断开，第七断路器QF7、第十二断路器QF12闭合，此时第一变流器和第二变流器的输出端口并联接入第一牵引母线；在牵引网空载或轻载时由光能单元为储能单元充电储存能量，在牵引网重负荷时，由储能单元释放能量，与光伏发电单元共同为牵引负荷供电；当单相牵引负荷对电力系统的影响超过国标限值时，两台单相接线牵引变压器实现Vv接，由Vv接线牵引变压器实现异相光储供电模式，具体为控制第一断路器QF1、第二断路器QF2、第三断路器QF3、第四断路器QF4、第五断路器QF5、第六断路器QF6闭合，第一隔离开关QS1闭合，此时第一单相接线牵引变压器和第二单相接线牵引变压器组成Vv接线牵引变压器共同从电网取电；第九断路器组QF9、第十断路器QF10闭合，第十断路器QF11断开，第二隔离开关QS2、第三隔离开关QS3断开，此时，第一供电臂从第一牵引母线取电，第二供电臂b从第二牵引母线取电，第一供电臂与第二供电臂之间存在电分相；第七断路器QF7、第八断路器QF8闭合，第十二断路器QF12断开，此时第一变流器和第二变流器的输出端口分别接入第一牵引母线和第二牵引母线，此时，牵引负荷由储能单元、光能单元、第一单相接线牵引变压器和第二单相接线牵引变压器共同为牵引负荷供电。

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百度查询： 西南交通大学 一种含光储的单相与Vv接线牵引变压器协同供电系统

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