[实用新型]电气化高速铁路负序与谐波综合补偿系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种负序与谐波综合补偿系统，特别涉及一种电气化高速铁路负序与谐波综合补偿系统。

背景技术

电气化高速铁路的建设，将为国民经济发展提供安全可靠、高速度、大容量运力保障，是进一步缓解铁路运力紧张、提高运输服务品牌和运输服务质量的重要举措。然而，高速铁路供电系统由于用单相供电方式和独特的电力机车负荷而使负序、谐波、电压波动和闪变等电能质量问题突显，严重影响高速铁路沿线供电系统的电能质量，给周边企业生产和用户生活带来恶劣影响。因此，迫切需要对高速铁路供电系统存在的负序、谐波、电压波动和闪变等电能质量问题进行集中治理。

目前国内外对电气化高速铁路供电系统产生的负序、谐波、电压波动和闪变等电能质量问题提出了多种补偿方案。铁路功率调节器是其中一种比较典型的补偿方案。RPC是一种背靠背式的能实现功率双向流动的调节器，能够对负序、谐波及无功进行综合补偿，但由于RPC是有源装置，单独依靠RPC调节两供电臂有功功率，实现负序补偿，同时进行谐波治理，给大容量的RPC工程实现带来了一定困难，并且抬高了成本。此外，对于采用三相V/V结线牵引变压器作为牵引变压器的电气化高速铁路供电系统，采用RPC调节有功功率使两供电臂有功功率相等时，三相系统仍然有负序电流存在，不能完全补偿负序。另外，有采取静止无功发生器DSTATCOM安装于三相高压侧来补偿负序和谐波的补偿方案。由于三相侧电压等级高达110kV或220kV，DSTATCOM需设计为串联多重化结构，结构较为复杂，对电力电子器件的电压和电流等级要求较高，导致成本昂贵和技术实现难度较大。

发明内容

为了解决现有基于铁路功率调节器的负序与谐波综合补偿系统存在的上述问题，本实用新型提供一种电气化高速铁路负序与谐波综合补偿系统。本实用新型能够改善负序和谐波补偿效果，并且能够根据负序补偿指标适当降低装置有源容量，达到改善补偿效果和降低成本的目的。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：包括铁路功率调节器，所述铁路功率调节器通过单相三绕组降压变压器安装在三相V/V结线牵引变压器二次侧的两供电臂之间，其特征在于：还包括两组不同参数的晶闸管控制电抗器(L₃，L₄)和晶闸管控制高通滤波器，两组不同参数的高通滤波器分别由电抗器(L₁)和电容器(C₁)及电抗器(L₂)和电容器(C₂)串联组成，晶闸管控制高通滤波器安装在与电压相位超前的供电臂连接的单相三绕组降压变压器下，电抗器L₂安装在与电压相位滞后的另一供电臂连接的单相三绕组降压变压器下，单相三绕组降压变压器原边为一个绕组，副边有两个绕组；铁路功率调节器、晶闸管控制高通滤波器及晶闸管控制电抗器分别接在单相三绕组降压变压器副边的两绕组上。

一种电气化高速铁路负序与谐波综合补偿系统，包括铁路功率调节器，所述铁路功率调节器通过单相降压变压器安装在三相V/V结线牵引变压器二次侧的两供电臂之间，包括两组不同参数的晶闸管控制电抗器(L₃，L₄)和晶闸管控制高通滤波器，晶闸管控制的高通滤波器部分分别由电抗器(L₁)和电容器(C₁)及电抗器(L₂)和电容器(C₂)串联组成，晶闸管控制高通滤波器安装在与电压相位超前的供电臂连接的单相降压变压器下，电抗器L₂安装在与电压相位滞后的另一供电臂连接的单相降压变压器下，单相降压变压器原边和副边各一个绕组，铁路功率调节器和晶闸管控制高通滤波器或晶闸管控制电抗器并联接入单相降压变压器的副边。

本实用新型的技术效果在于：

1)RPC能够补偿一定的负序但不能完全补偿负序，两组晶闸管控制高通滤波器和晶闸管控制电抗器能够在RPC补偿负序的基础上，能进一步改善负序补偿效果和实现负序完全补偿，此外RPC能够抑制电力机车负载产生的谐波；

2)晶闸管控制高通滤波器和晶闸管控制电抗器具有负序补偿功能，在同样的电能质量指标下，可适当降低有源装置RPC容量，降低补偿系统的成本。

3)晶闸管控制高通滤波器可滤除部分高次谐波，提高了谐波抑制效果。

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构图。

图2为本实用新型实施例2的结构图。