[发明专利]电气化铁路同相供电补偿装置

权利要求书

1.一种电气化铁路同相供电补偿装置，其特征在于，包括：

负序补偿器、滤波系统和第一单相变压器；

所述负序补偿器包括三相变压器、第一变换电路、第二变换电路和选择器；

所述滤波系统包括第一有源滤波器、第二有源滤波器、第二单相变压器、第三单相变压器和无源滤波器；

所述三相变压器的一次侧与电网连接，所述三相变压器的二次侧的第一端与所述第一变换电路的第一端连接，所述三相变压器的二次侧的第二端与所述第二变换电路的第一端连接；所述三相变压器用于将电网的单相交流电进行降压后获得第一交流电，并将所述第一交流电分别输入所述第一变换电路和所述第二变换电路；

所述第一变换电路的第二端以及所述第二变换电路的第二端与所述选择器连接；所述第一变换电路及所述第二变换电路用于按照预先设定的第一触发时序及第二触发时序交替对所述第一交流电进行整流，获得第一直流电，并将所述第一直流电输入所述选择器；当接收到所述选择器基于所述第一直流电反馈的第二直流电时，对所述第二直流电进行逆变，获得第二交流电，并经由所述三相变压器向所述电网输出所述第二交流电，以通过所述第二交流电对所述电网的单相交流电进行负序补偿；

所述选择器，用于按照所述第二触发时序接收所述第一变换电路或所述第二变换电路输入的所述第一直流电，以调整所述第一直流电的电平信号，获得所述第二直流电，并基于所述第一变换电路和所述第二变换电路的交替顺序，将所述第二直流电反馈至所述第以变换电路及所述第二变换电路；所述第二直流电的电流为多电平阶梯形变化电流；

所述第一单相变压器的一次侧与所述电网连接，所述第一单相变压器的二次侧连接电力机车的接触网；所述第一单相变压器用于将已补偿的单相交流电进行降压，获得第三交流电，并将所述第三交流电输入所述接触网；所述接触网为电力机车的供电端；

所述第一有源滤波器第一端与所述第二单相变压器的一次侧连接，所述第二有源滤波器第一端与所述第三单相变压器的一次侧连接；所述第一有源滤波器的第二端与所述第二有源滤波器的第二端连接；所述第一有源滤波器及所述第二有源滤波器用于检测所述接触网中所述第三交流电对应的无功分量和谐波分量，并基于所述无功分量和谐波分量，生成反向谐波电流；所述第一有源滤波器向所述第二单相变压器输出所述反向谐波电流，所述第二有源滤波器向所述第三单相变压器输出所述反向谐波电流；

所述无源滤波器的第一端与所述第二单相变压器的一次侧连接，所述无源滤波器的第二端接地；所述无源滤波器用于消除所述第三交流电中的一次谐波或多次谐波；

所述第二单相变压器的二次侧与所述接触网连接，所述第三单相变压器的二次侧与所述接触网连接；所述第二单相变压器与所述第三单相变压器用于将所述反向谐波电流输入所述接触网，以通过所述反向谐波电流消除所述第三交流电中的谐波电流。

2.根据权利要求1所述的电气化铁路同相供电补偿装置，其特征在于，所述三相变压器的二次侧的第一端的绕组为星型连接的绕组，第二端的绕组为角形连接的绕组。

3.根据权利要求2所述的电气化铁路同相供电补偿装置，其特征在于，所述第一变换电路为第一三相桥式电路，所述第二变换电路为第二三相桥式电路；

所述第一三相桥式电路与所述三相变压器的二次侧的第一端的连接方式为星型连接；

所述第二三相桥式电路与所述三相变压器的二次侧的第二端的连接方式为角型连接。

4.根据权利要求3所述的电气化铁路同相供电补偿装置，其特征在于，所述选择器，包括：

6*N个支路电感，及6*N个选择支路组，N为正整数；

各个所述支路电感的第一端与所述第一变换电路及所述第二变换电路连接，各个所述支路电感的第二端与各个所述选择支路组一一对应连接；

其中，每个所述选择支路组分别由第一选择开关和第二选择开关组成；每个所述第一选择开关的第一端与其所在的选择支路组对应的支路电感的第二端连接，各个所述第一选择开关的第二端相互连接；每个所述第二选择开关的第一端与其所在的选择支路组对应的支路电感的第二端连接，各个所述第二选择开关的第二端相互连接。