[发明专利]一种同相牵引变电所的综合补偿装置及其方法

说明书

本发明公开了一种同相牵引变电所的综合补偿装置及其方法，涉及电气化铁路供电技术领域。牵引‑补偿变压器原边与三相高压母线HB相连，所述牵引‑补偿变压器次边，第一大功率开关器件SVG1的输入、输出端分别与第一补偿端口的a端子和c端子相连，第二大功率开关器件SVG2的输入、输出端分别与第二补偿端口的c端子和b1端子相连，第三大功率开关器件SVG3的输入、输出端分别与第三补偿端口的a端子和d端子相连，牵引网与牵引端口ab相连；所述综合补偿测控系统包括电压互感器、电流互感器以及控制器，其中控制器的信号输入端分别与电压互感器和电流互感器的信号输出端相连，控制器的信号输出端与综合补偿设备的控制端相连。

技术领域

本发明涉及交流电气化铁路牵引供电技术领域，特别涉及一种电气化铁路的同相供电牵引变电所无功、负序综合补偿技术。

背景技术

我国电气化铁路普遍采用单相工频交流制，牵引负荷本质上作为一种单相电力负荷，具有单相不对称性，在三相电力系统中产生了以负序为主的电能质量问题。因此电气化铁路往往采用牵引变压器换相联接、分区供电的方案，在分相、分区供电处设置电分相。理论和实践表明，电分相是牵引供电系统中最薄弱的环节，因此电分相成为了制约电气化铁路牵引供电系统以及高速铁路发展的瓶颈。此外采用大功率全控型器件IGBT、IGCT等开发出的交直交型电力机车已广泛应用于高速和重载铁路，其谐波含量低、功率因数近似于1，牵引功率相比交直型电力机车有了很大提升，因此大功率单相牵引负荷对三相电力系统产生的三相不平衡问题将更加突出。

为了彻底取消电分相，同时解决电气化铁路所产生的以负序为主的电能质量问题，贯通同相供电系统的概念应运而生。通过在牵引变电所内采用单相牵引变压器以及在分区所处实施双边供电，取消牵引变电所出口处以及两相邻供电分区之间的电分相，并结合同相补偿装置，对牵引负荷所产生的负序等电能质量问题进行综合治理，最终实现全线贯通同相供电。

发明内容

本发明的目的是提供一种同相牵引变电所的综合补偿装置，它能有效地解决牵引供电与补偿设备共用一台变压器的技术问题。

本发明的另一个目的是提供一种同相牵引变电所的综合补偿方法，它能有效地解决降低补偿设备的容量，同时实现对电气化铁路牵引负荷所产生的无功和负序进行实时的综合补偿的技术问题。