一种增强型铁路功率调节装置

摘要

本发明公开一种增强型铁路功率调节装置，包括VSC₁、VSC₂、电容器和增强型控制器，适用于采用SCOTT变压器的牵引变电所，通过直接采集SCOTT变压器高压侧的电气量，根据解耦原理对注入电网的负序电流和无功功率进行闭环综合补偿，VSC₁、VSC₂的交流侧接在SCOTT变压器的两个低压端，通过直流回路传递有功功率，并且分别对各自的无功功率进行调节，使得高压侧注入电网的负序电流为零并提高功率因数。本发明相较于现有采用间接控制方式的铁路功率调节装置，补偿效果更优，随着我国电气化铁路、高铁、城市地铁等项目的快速发展，将拥有广阔的应用前景。

主权项

一种增强型铁路功率调节装置，其特征在于：包括VSC1、VSC2、电容器和增强型控制器；所述增强型控制器的输入环节既与SCOTT变压器的高压侧相连也与SCOTT变压器的低压侧相连，所述增强型控制器进行高压侧负序电流和无功电流的实时分解计算，产生作用于VSC₁、VSC₂的控制信号；所述增强型控制器实时采集SCOTT变压器高压侧的三相电流电压、低压侧单相电压和电容器两侧电压；采用闭环控制，直接以SCOTT变压器高压侧的实测电气量作为状态反馈量，并对高压侧注入电网的三相电流进行分解，得到电网注入点的正序有功电流、正序无功电流、负序有功电流、负序无功电流四个电流分量，然后对注入电网的无功和负序分量进行综合补偿；所述增强型控制器包括输入环节、输出环节、控制环节和人机界面子系统；所述输入环节包括HT、LT、DCPT和输入信号处理单元；HT接在SCOTT变压器的高压侧，LT接在SCOTT变压器的低压侧，DCPT接电容器的两端，HT、LT、DCPT的采样信号实时传输到输入信号处理单元，输入信号处理单元进行高压侧负序电流和无功电流的实时分解计算，得到电网注入点的正序有功电流、正序无功电流、负序有功电流、负序无功电流四组电流分量；所述控制环节包括VSC₁控制模块和VSC₂控制模块组成，通过对T端和M端之间有功功率的交换，以及T端和M端各自输出无功功率的控制，产生作用于VSC₁、VSC₂的控制信号；所述输出环节包括PWM生成电路和驱动放大电路，PWM生成电路将控制信号调制成PWM控制脉冲，驱动放大电路将PWM控制脉冲放大后驱动VSC₁、VSC₂的电力电子开关器件；所述人机界面子系统与增强型控制器相连，用于显示和设定运行参数。