[实用新型]电气化铁路电能质量补偿系统

说明书

本实用新型实施例提供电气化铁路电能质量补偿系统，以对电气化铁路的电能质量进行治理。上述系统包括：磁控电抗器和超级电容储能系统；超级电容储能系统包括交流/直流变流器和超级电容器组；其中：交流/直流变流器的第一端子连接牵引网，交流/直流变流器的第二端子连接超级电容器组的第一端子；超级电容器组的第二端子接地；磁控电抗器的第一端子连接牵引网，第二端子接地；超级电容器组与磁控电抗器通过支撑电容相并联。上述磁控电抗器可吸收牵引网中的过剩无功；此外，上述交流/直流变流器可将牵引网中的交流电转换为直流电，而超级电容储能系统中的超级电容器组可储存直流电能，这样再生制动时生成的电能可被储存起来。

技术领域

本实用新型涉及电路领域，特别涉及电气化铁路电能质量补偿系统。

背景技术

近些年来，随着高铁铁路的发展，电气化铁路的电能质量问题的性质也发生了一些变化。例如，在一些中西部线路及新建线路中，线路空载时铁路牵引供电系统中的牵引网将呈容性阻抗，这会造成牵引网末端网压抬升，若超过限值将产生安全隐患。同时，牵引供电系统中的牵引变电所还会向电力系统反送无功功率。

再例如，交直交电力机车具有牵引功率大、功率因数高且易实现再生制动等特点，当交直交电力机车发生再生制动时，会向牵引网输入电能从而也会造成牵引网网压抬升。严重时还会造成机车电制动失效，影响列车安全运行。同时，还会产生高次特征谐波发射，增加了系统发生谐波谐振的可能性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供电气化铁路电能质量补偿系统，以对电气化铁路的电能质量进行治理。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种电气化铁路电能质量补偿系统，包括：

磁控电抗器和超级电容储能系统；

上述超级电容储能系统包括交流/直流变流器和超级电容器组；

其中：

上述交流/直流变流器的第一端子连接牵引网，上述交流/直流变流器的第二端子连接上述超级电容器组的第一端子；

上述超级电容器组的第二端子接地；

上述磁控电抗器的第一端子连接上述牵引网，第二端子接地；

上述超级电容器组与上述磁控电抗器相并联。

可选的，上述超级电容器组与上述磁控电抗器通过支撑电容相并联。

可选的，上述系统还包括：设置在上述支撑电容与上述磁控电抗器之间的开关。

可选的，上述开关的第一端子与上述磁控电抗器的第一端子相连；上述开关的第二端子和上述超级电容器组的第三端子均与上述支撑电容的第一端相连；上述超级电容器组的第四端子和上述磁控电抗器的第二端子均与上述支撑电容的第二端相连。

可选的，上述磁控电抗器包括第一至第四线圈，第一晶闸管，第二晶闸管和二极管。

可选的，上述第一线圈的第一端与上述第三线圈的第一端相交作为上述磁控电抗器的第一端子；上述第一线圈的第二端与上述第四线圈的第一端相连；上述第一线圈的抽头通过上述第一晶闸管与上述第三线圈的第二端相连；上述第一线圈的第二端还通过上述二极管与上述第三线圈的第二端相连；上述第三线圈的第二端通过上述第二晶闸管与上述第四线圈的抽头相连；上述第三线圈的第二端还与上述第二线圈的第一端相连；上述第二线圈的第二端与上述第四线圈的第二端相交作为上述磁控电抗器的第二端子。

可选的，上述二极管的导通方向为：由上述第一线圈的第二端向上述第三线圈的第二端相导通。

可选的，上述开关的第一端子与上述第一线圈的第一端相连；上述超级电容器组的第四端子和上述第二线圈的第二端均与上述支撑电容的第二端相连接。