[发明专利]一种含光伏电源的高速铁路牵引供电系统及控制方法

权利要求书

1.一种含光伏电源的高速铁路牵引供电系统，其特征在于，包括光伏阵列(17)、光伏逆变器(18)、光伏升压变压器(19)和高速铁路牵引供电系统；

所述高速铁路牵引供电系统包括V/x接线牵引变压器(12)、接触网(13)、钢轨(14)和正馈线(15)；所述V/x接线牵引变压器(12)的高压侧连接至电力系统(11)，V/x接线牵引变压器(12)的低压侧分别连接接触网(13)和正馈线(15)，将V/x接线牵引变压器(12)的中点引出与钢轨(14)连接，同时钢轨(14)连接地网；接触网(13)两条供电臂的母线分别连接有至少两台V/x接线牵引变压器(12)；

所述光伏阵列(17)的正负端口与光伏逆变器(18)输入端的正负端口连接，光伏逆变器(18)的输出端口与光伏升压变压器(19)的低压侧三相连接，光伏升压变压器(19)高压侧的三个端口分别与接触网(13)两条供电臂的母线以及地网相连。

2.根据权利要求1所述的一种含光伏电源的高速铁路牵引供电系统，其特征在于，所述V/x接线牵引变压器(12)的高压侧额定电压为电力系统(11)的电压，V/x接线牵引变压器(12)的低压侧额定电压为55kV；电力机车(16)由接触网(13)和钢轨(14)之间的额定电压为27.5kV的电压供电，并通过钢轨(14)和正馈线(15)回流。

3.根据权利要求1所述的一种含光伏电源的高速铁路牵引供电系统，其特征在于，所述光伏阵列(17)由多个光伏组件通过串并联构成。

4.根据权利要求3所述的一种含光伏电源的高速铁路牵引供电系统，其特征在于，所述光伏逆变器(18)具有最大功率跟踪和逆变功能。

5.根据权利要求4所述的一种含光伏电源的高速铁路牵引供电系统，其特征在于，所述光伏升压变压器(19)将光伏逆变器(18)输出的电压等级较低的交流电能升压至符合牵引供电系统电压等级的电能，光伏升压变压器(19)高压侧的额定电压为牵引供电系统电压等级，光伏升压变压器(19)低压侧的额定电压为光伏逆变器(18)的额定输出电压。

6.根据权利要求5所述的一种含光伏电源的高速铁路牵引供电系统，其特征在于，所述光伏升压变压器(19)将接触网(13)供电臂两相电压变换为三相对称的电压以向光伏逆变器(18)提供电网电压，光伏升压变压器(19)接线形式为V/v接线、Ynd11接线或Dyn11接线。

7.一种含光伏电源的高速铁路牵引供电系统的控制方法，其特征在于，包括步骤

S100，对接触网两条供电臂母线电压的有效值设置一个上阀值与一个下阀值；

S200，实时监测接触网两条供电臂的母线电压有效值；

S300，判断光伏阵列的工作状态：当光伏阵列处于投入状态，若任一供电臂母线电压有效值超过上阀值，将光伏阵列切出；当光伏阵列处于切出状态，若两供电臂母线电压有效值均低于下阀值，将光伏阵列投入。