[发明专利]城轨供电系统双线圈接入式中压能馈系统及其能馈方法

摘要

本发明公开了一种城轨供电系统双线圈接入式中压能馈系统及其能馈方法，系统包括整流变压器、双线圈接入式能馈装置和整流单元，双线圈接入式能馈装置包括并联布置的两重能馈支路，每一重能馈支路包括依次串联布置的交流侧低压断路器、隔离变压器、逆变器和直流侧接触器；方法步骤包括当列车牵引启动时，通过整流变压器、整流单元从中压交流电网取流注入直流牵引网；当列车制动时，双线圈接入式能馈装置启动，通过双线圈接入式能馈装置、整流变压器将列车制动能量回馈到中压交流电网。本发明能够实现节能及直流母线电压稳压，具有灵活性高、体积小、与既有系统结合度高、功率因数高及注入到交流侧的谐波低、通用性好的优点。

主权项

1.一种城轨供电系统双线圈接入式中压能馈系统的能馈方法，其特征在于：所述城轨供电系统双线圈接入式中压能馈系统包括整流变压器（1）、双线圈接入式能馈装置（2）和整流单元（3），所述整流变压器（1）的网侧绕组和中压交流电网相连、阀侧双绕组分别通过双线圈接入式能馈装置（2）和整流单元（3）和直流牵引网的直流母线相连，所述双线圈接入式能馈装置（2）包括并联布置的两重能馈支路，每一重能馈支路包括依次串联布置的交流侧低压断路器QF1、隔离变压器（21）、逆变器（22）和直流侧接触器KM1，所述逆变器（22）的交流侧依次通过隔离变压器（21）、交流侧低压断路器QF1和整流变压器（1）一个的阀侧绕组相连，所述逆变器（22）的直流侧通过直流侧接触器KM1和直流牵引网的直流母线相连，所述隔离变压器（21）的次边绕组相位和整流变压器（1）的阀侧绕组相位一致，能馈方法的步骤包括：1）在列车处于运行状态下，城轨供电系统双线圈接入式中压能馈系统处于热待机状态，双线圈接入式能馈装置（2）和整流单元（3）停止工作，当列车牵引启动时，跳转执行步骤2）；当列车制动时，跳转执行步骤3）；2）通过整流变压器（1）、整流单元（3）从中压交流电网取流注入直流牵引网为列车牵引启动提供牵引电流，直流母线电压从空载电压随着电流变大而逐渐降低，该直流母线电压远低于双线圈接入式能馈装置（2）的启动电压，使得双线圈接入式能馈装置（2）保持关闭；当直流牵引网的直流母线电压恢复正常时，整流单元（3）停止工作，返回步骤1）；3）列车制动能量引起直流牵引网的直流母线电压上升，当直流母线电压超过整流单元（3）的空载电压时，所述整流单元（3）反向截止 使得整流单元（3）停止工作；当直流牵引网的直流母线电压上升达到双线圈接入式能馈装置（2）的启动门槛值时，双线圈接入式能馈装置（2）启动，通过双线圈接入式能馈装置（2）、整流变压器（1）将列车制动能量回馈到中压交流电网；判断是否达到双线圈接入式能馈装置（2）的停止条件，当达到双线圈接入式能馈装置（2）的停止条件时，双线圈接入式能馈装置（2）停止工作，返回步骤1）；所述步骤3）的详细步骤包括：3.1）初始化设置启动门槛电压Uq、电流变化斜率预设值以及启动门槛电压Uq与停止门槛电压之间Ut设置滞环值；3.2）列车制动能量引起直流牵引网的直流母线电压上升，当直流母线电压超过整流单元（3）的空载电压时，所述整流单元（3）反向截止 使得整流单元（3）停止工作；3.3）当直流母线电压超过启动门槛电压Uq、停止门槛电压之间Ut时，双线圈接入式能馈装置（2）启动，通过双线圈接入式能馈装置（2）、整流变压器（1）将列车制动能量回馈到中压交流电网，将直流母线电压稳定在电网电压稳压值Us，该电网电压稳压值Us小于启动门槛电压Uq，设置停止门槛电压Ut为比电网电压稳压值Us减去滞环值的差值更小的某一电压值；3.4）判断直流牵引网的直流母线电压是否回落达到双线圈接入式能馈装置（2）的停止门槛电压Ut，当达到双线圈接入式能馈装置（2）的停止门槛电压Ut时，跳转执行步骤3.5）；3.5）判断直流牵引网的电流变化斜率是否小于电流变化斜率预设值，如果小于电流变化斜率预设值，则判定为达到双线圈接入式能馈装置（2）的停止条件，双线圈接入式能馈装置（2）停止工作，返回步骤1）；否则跳转执行步骤3.4）。