CN105116260A - 一种直流牵引变电所再生电能利用试验系统 - Google Patents
一种直流牵引变电所再生电能利用试验系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105116260A CN105116260A CN201510560323.0A CN201510560323A CN105116260A CN 105116260 A CN105116260 A CN 105116260A CN 201510560323 A CN201510560323 A CN 201510560323A CN 105116260 A CN105116260 A CN 105116260A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- unit
- direct
- energy
- transformer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种直流牵引变电所再生电能利用试验系统，它能有效地解决再生电能的利用问题。包括电源调压变压器、三相交流母线、直流母线、整流机组、可逆负荷机组、逆变机组、储能机组、续流电阻、直流电流传感器等元件；整流机组由变压器和二极管整流器组成；可逆负荷机组由变压器和IGBT交直变流单元组成；逆变机组由变压器和IGBT直交变流单元组成，储能机组由双向直直变换器和储能单元组成；整流机组、可逆负荷机组和逆变机组形成并联体；逆变机组和储能机组可相互替换。本发明可以大容量模拟直流牵引变电所的牵引和再生典型工况，全面考核逆变机组和储能机组再生电能的利用方式及其控制性能。主要用于现场试验。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通供电技术领域，特别涉及地铁和其它城市轨道交通的直流牵引变电所的再生电能的利用与试验技术。
背景技术
随着以IGBT为代表的现代电力电子器件制造与控制技术的发展，电机交流调速技术和再生制动技术在城市轨道供电系统中得到了普遍应用，其中直流牵引变电所采用12脉波/24脉波不可控二极管整流，当列车再生制动的电能不能完全被邻近处于牵引工况的列车吸收时，剩余电能如何很好利用成为了一个亟待解决的课题。目前，在直流牵引变电所中，列车再生制动的电能利用方式有两种：一种是反馈型，一种是储能型。前者通过逆变装置把列车再生的直流电能转换(逆变)成交流电能反馈到三相交流电网，后者通过储能装置吸收再生的直流电能，并在需要时释放存储的电能。然而，要在实际直流牵引变电所全面展现典型工况并考核逆变装置或储能装置的性能是非常困难的，甚至是做不到的，同时，逆变装置或储能装置故障还可能引起供电事故，影响正常运行。因此，本申请将提供一种直流牵引变电所再生电能利用试验系统来全面模拟牵引变电所的典型工况并考核逆变装置和储能装置等再生电能利用方式及其性能。
发明内容
本发明的目的就是提供一种直流牵引变电所再生电能利用试验系统，它能有效地解决再生电能的利用问题，并考核再生电能利用方式及其性能。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种直流牵引变电所再生电能利用试验系统，包括电源调压变压器TA、三相交流母线BAC、直流母线BDC、三相高压交流开关K、三相低压交流开关KA、直流开关KD。电源调压变压器TA采用Yd接线，其原边设三相高压交流开关K，其次边连接到三相交流母线BAC；变压器TR和二极管整流器RU在交流侧串联构成整流机组；变压器TR和IGBT交直变流单元ADR在交流侧串联构成可逆负荷机组；变压器TR和IGBT直交变流单元ADI在交流侧串联构成逆变机组，双向直直变换器DD和储能单元SE串联构成储能机组；整流机组、可逆负荷机组和逆变机组的变压器TR原边分别通过三相低压交流开关KA连接到三相交流母线BAC，整流机组的二极管整流器RU、可逆负荷机组的交直变流单元ADR、逆变机组的直交变流单元ADI、双向直直变换器DD直流侧的一端通过直流开关KD及其直流电流传感器CT连接到直流母线BDC，而直流侧的另一端通过接地线E接地；逆变机组和储能机组可相互替换；续流电阻R跨接于直流母线BDC和地之间。续流电阻R应选择满足续流要求又满足直流电流测量精度要求的最大电阻值。
本发明的工作原理是：可逆负荷机组的IGBT交直变流单元ADR是双向可控的，通过控制IGBT可以模拟实际车辆牵引系统使可逆负荷机组在牵引工况与再生工况之间转换：牵引工况对应可逆负荷机组把直流电变换成交流电，俗称逆变，而再生工况对应可逆负荷机组把交流电变换成直流电，俗称整流。若可逆负荷机组处于再生工况，将使直流母线BDC电压升高，当母线电压高于整流机组空载电压时，整流机组关断，其直流电流＝0，则令逆变机组工作，形成可逆负荷机组到逆变机组的主通路，把可逆负荷机组再生的直流电能转换成交流电能反馈到交流母线BAC，或者，令储能机组充电，把可逆负荷机组再生的直流电能存储到储能机组的储能单元SE中；若可逆负荷机组处于牵引工况，整流机组工作，其直流电流＞0，则令逆变机组停止工作，或者，令储能机组释放存储在其储能单元SE中的直流电能并与整流机组一起向可逆负荷机组供电。
电源调压变压器TA具有调压功能，可以模拟三相交流电源引起的直流母线电压波动情形及其对试验的影响。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一、本发明可以大容量模拟直流牵引变电所的牵引和再生典型工况，全面考核逆变机组和储能机组性能及其控制性能。
二、本发明可以取代现场试验，降低现场试验风险，减少试验费用。
三、本发明技术先进、可靠，易于实施。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例的用于储能机组的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。如图1所示，一种直流牵引变电所再生电能利用试验系统，包括电源调压变压器TA、三相交流母线BAC、直流母线BDC、整流机组、可逆负荷机组、逆变机组、续流电阻R、直流电流传感器CT及三相高压交流开关K、三相低压交流开关KA、直流开关KD等元件；电源调压变压器TA采用Yd接线，其原边设三相高压交流开关K，其次边连接到三相交流母线BAC；整流机组由变压器TR和二极管整流器RU组成；可逆负荷机组由变压器TR和IGBT交直变流单元ADR组成；逆变机组由变压器TR和IGBT直交变流单元ADI组成；整流机组、可逆负荷机组和逆变机组的变压器TR原边分别通过三相低压交流开关KA连接到三相交流母线BAC，整流机组的二极管整流器RU、可逆负荷机组的交直变流单元ADR、逆变机组的直交变流单元ADI直流侧的一端通过直流开关KD及其直流电流传感器CT连接到直流母线BDC，而直流侧的另一端经接地线E接地，整流机组、可逆负荷机组和逆变机组形成并联体，其中整流机组的直流电流传感器记为CT1，可逆负荷机组的直流电流传感器记为CT2，逆变机组的直流电流传感器记为CT3；续流电阻R跨接于直流母线BDC和地之间。若可逆负荷机组处于再生工况，将使直流母线BDC电压升高，当母线电压高于整流机组空载电压时，整流机组关断，其直流电流＝0，则令逆变机组工作，形成可逆负荷机组到逆变机组的主通路，把可逆负荷机组再生的直流电能转换成交流电能反馈到交流母线BAC；若可逆负荷机组处于牵引工况，整流机组工作，其直流电流＞0，则令逆变机组停止工作。图2所示的是本发明用于储能机组的结构示意图。一种直流牵引变电所再生电能利用试验系统，包括电源调压变压器TA、三相交流母线BAC、直流母线BDC、整流机组、可逆负荷机组、储能机组、续流电阻R、直流电流传感器CT及三相高压交流开关K、三相低压交流开关KA、直流开关KD等元件；电源调压变压器TA采用Yd接线，其原边设三相高压交流开关K，其次边连接到三相交流母线BAC；整流机组由变压器TR和二极管整流器RU组成；可逆负荷机组由变压器TR和IGBT交直变流单元ADR组成；储能机组由双向直直变换器DD和储能单元SE组成；整流机组、可逆负荷机组的变压器TR原边分别通过三相低压交流开关KA连接到三相交流母线BAC，整流机组的二极管整流器RU、可逆负荷机组的交直变流单元ADR、双向直直变换器DD直流侧的一端通过直流开关KD及其直流电流传感器CT连接到直流母线BDC，而直流侧的另一端经接地线E接地，其中整流机组的直流电流传感器记为CT1，可逆负荷机组的直流电流传感器记为CT2，储能机组的直流电流传感器记为CT3；续流电阻R跨接于直流母线BAC和地之间。若可逆负荷机组处于再生工况，将使直流母线BDC电压升高，当母线电压高于整流机组空载电压时，整流机组关断，其直流电流＝0，则令储能机组充电，把可逆负荷机组再生的直流电能存储到储能机组的储能单元SE中；若可逆负荷机组处于牵引工况，整流机组工作，其直流电流＞0，则令储能机组放电，释放存储在储能单元SE中的直流电能并与整流机组一起向可逆负荷机组供电。
Claims (2)
1.一种直流牵引变电所再生电能利用试验系统，包括电源调压变压器TA、三相交流母线BAC、直流母线BDC、三相高压交流开关K、三相低压交流开关KA、直流开关KD，其特征在于：电源调压变压器TA采用Yd接线，其原边设三相高压交流开关K，其次边连接到三相交流母线BAC；变压器TR和二极管整流器RU在交流侧串联构成整流机组；变压器TR和IGBT交直变流单元ADR在交流侧串联构成可逆负荷机组；变压器TR和IGBT直交变流单元ADI在交流侧串联构成逆变机组，双向直直变换器DD和储能单元SE串联构成储能机组；整流机组、可逆负荷机组和逆变机组的变压器TR原边分别通过三相低压交流开关KA连接到三相交流母线BAC，整流机组的二极管整流器RU、可逆负荷机组的交直变流单元ADR、逆变机组的直交变流单元ADI、双向直直变换器DD直流侧的一端通过直流开关KD及其直流电流传感器CT连接到直流母线BDC，而直流侧的另一端通过接地线E接地；逆变机组和储能机组可相互替换；续流电阻R跨接于直流母线BDC和地之间。
2.根据权利要求1所述的一种直流牵引变电所再生电能利用试验系统，其特征在于：所述可逆负荷机组若处于再生工况，则整流机组停止工作，令逆变机组工作，把可逆负荷机组再生的直流电能转换成交流电能反馈到交流母线BAC，或者，令储能机组充电，把可逆负荷机组再生的直流电能存储到储能机组的储能单元SE中；可逆负荷机组若处于牵引工况，则整流机组工作，令逆变机组停止工作，或者，令储能机组释放存储在其储能单元SE中的直流电能并与整流机组一起向可逆负荷机组供电。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510560323.0A CN105116260B (zh) | 2015-09-07 | 2015-09-07 | 一种直流牵引变电所再生电能利用试验系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510560323.0A CN105116260B (zh) | 2015-09-07 | 2015-09-07 | 一种直流牵引变电所再生电能利用试验系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105116260A true CN105116260A (zh) | 2015-12-02 |
| CN105116260B CN105116260B (zh) | 2017-10-17 |
Family
ID=54664296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510560323.0A Active CN105116260B (zh) | 2015-09-07 | 2015-09-07 | 一种直流牵引变电所再生电能利用试验系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105116260B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106771792A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-05-31 | 株洲中达特科电子科技有限公司 | 一种机车变流器测试系统 |
| CN112103938A (zh) * | 2020-10-10 | 2020-12-18 | 北京百度网讯科技有限公司 | 基于hvdc设备的供电架构、方法及系统 |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1275971A2 (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-15 | Sony Corporation | Regenerative load apparatus and load test method |
| KR100793718B1 (ko) * | 2006-08-04 | 2008-01-10 | (주)그린텍시스템 | 그래픽 디스플레이 기능을 갖는 전자부하 |
| CN101430358A (zh) * | 2008-12-10 | 2009-05-13 | 河南国网宝泉抽水蓄能有限公司 | 抽水蓄能电站首机首次水泵工况整组启动试验方法 |
| CN201373908Y (zh) * | 2008-11-28 | 2009-12-30 | 中国铁道科学研究院机车车辆研究所 | 可变陪试电机组合交流牵引传动试验系统 |
| CN202033431U (zh) * | 2011-01-11 | 2011-11-09 | 北京工业大学 | 电动车辆再生制动及能源系统综合实验装置 |
| CN202649426U (zh) * | 2012-05-25 | 2013-01-02 | 北京三一自动化技术有限责任公司 | 变桨距系统电动加载测试系统 |
| CN103021221A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-03 | 成都运达科技股份有限公司 | 地铁列车虚拟司机驾驶行为仿真系统及仿真方法 |
| CN103350647A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-10-16 | 长春轨道客车股份有限公司 | 一种接触网和储能装置混合供电的动车组牵引系统 |
| CN103616638A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-05 | 北京交通大学 | 轨道交通用滚筒形直线感应牵引电机性能测试互馈装置 |
| CN203732689U (zh) * | 2014-03-03 | 2014-07-23 | 广东机电职业技术学院 | 一种弱混合动力汽车动力系统电气部件的测试系统 |
| CN104283212A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-01-14 | 广西大学 | 一种基于CompactRIO的双馈风力发电机组物理仿真平台 |
| CN104280251A (zh) * | 2013-07-05 | 2015-01-14 | 深圳市富临特科技有限公司 | 基于LabVIEW的节能型车辆牵引系统综合测试平台 |
| CN104325894A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-02-04 | 西南交通大学 | 一种多馈线组合式供变电构造 |
| CN104730457A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-06-24 | 温州大学 | 模拟全自然工况的功率分汇流风力发电测试系统 |
| CN104836252A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-08-12 | 中铁电气化勘测设计研究院有限公司 | 一种城市轨道交通中压逆变型再生电能利用装置 |
| CN204989345U (zh) * | 2015-09-07 | 2016-01-20 | 西南交通大学 | 一种直流牵引变电所再生电能利用试验装置 |
| CN205665328U (zh) * | 2016-06-01 | 2016-10-26 | 国电南京自动化股份有限公司 | 一种再生制动能量回馈变流器试验测试平台 |
-
2015
- 2015-09-07 CN CN201510560323.0A patent/CN105116260B/zh active Active
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1275971A2 (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-15 | Sony Corporation | Regenerative load apparatus and load test method |
| KR100793718B1 (ko) * | 2006-08-04 | 2008-01-10 | (주)그린텍시스템 | 그래픽 디스플레이 기능을 갖는 전자부하 |
| CN201373908Y (zh) * | 2008-11-28 | 2009-12-30 | 中国铁道科学研究院机车车辆研究所 | 可变陪试电机组合交流牵引传动试验系统 |
| CN101430358A (zh) * | 2008-12-10 | 2009-05-13 | 河南国网宝泉抽水蓄能有限公司 | 抽水蓄能电站首机首次水泵工况整组启动试验方法 |
| CN202033431U (zh) * | 2011-01-11 | 2011-11-09 | 北京工业大学 | 电动车辆再生制动及能源系统综合实验装置 |
| CN202649426U (zh) * | 2012-05-25 | 2013-01-02 | 北京三一自动化技术有限责任公司 | 变桨距系统电动加载测试系统 |
| CN103021221A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-03 | 成都运达科技股份有限公司 | 地铁列车虚拟司机驾驶行为仿真系统及仿真方法 |
| CN103350647A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-10-16 | 长春轨道客车股份有限公司 | 一种接触网和储能装置混合供电的动车组牵引系统 |
| CN104280251A (zh) * | 2013-07-05 | 2015-01-14 | 深圳市富临特科技有限公司 | 基于LabVIEW的节能型车辆牵引系统综合测试平台 |
| CN103616638A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-05 | 北京交通大学 | 轨道交通用滚筒形直线感应牵引电机性能测试互馈装置 |
| CN203732689U (zh) * | 2014-03-03 | 2014-07-23 | 广东机电职业技术学院 | 一种弱混合动力汽车动力系统电气部件的测试系统 |
| CN104283212A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-01-14 | 广西大学 | 一种基于CompactRIO的双馈风力发电机组物理仿真平台 |
| CN104325894A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-02-04 | 西南交通大学 | 一种多馈线组合式供变电构造 |
| CN104730457A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-06-24 | 温州大学 | 模拟全自然工况的功率分汇流风力发电测试系统 |
| CN104836252A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-08-12 | 中铁电气化勘测设计研究院有限公司 | 一种城市轨道交通中压逆变型再生电能利用装置 |
| CN204989345U (zh) * | 2015-09-07 | 2016-01-20 | 西南交通大学 | 一种直流牵引变电所再生电能利用试验装置 |
| CN205665328U (zh) * | 2016-06-01 | 2016-10-26 | 国电南京自动化股份有限公司 | 一种再生制动能量回馈变流器试验测试平台 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 张文丽 等: "地铁列车再生制动节能仿真研究", 《变流技术与电力牵引》 * |
| 荀径 等: "再生制动条件下的城轨列车节能驾驶综合模型", 《中国铁道科学》 * |
| 陈民武 等: "电气化铁道ＹＮｖｄ接线牵引供电系统的电气分析与计算", 《中国铁道科学》 * |
| 黄小红等: "一种改善同相牵引供电系统直流侧电压及补偿容量的方案", 《电力自动化设备》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106771792A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-05-31 | 株洲中达特科电子科技有限公司 | 一种机车变流器测试系统 |
| CN106771792B (zh) * | 2017-03-29 | 2023-11-03 | 株洲中达特科电子科技有限公司 | 一种机车变流器测试系统 |
| CN112103938A (zh) * | 2020-10-10 | 2020-12-18 | 北京百度网讯科技有限公司 | 基于hvdc设备的供电架构、方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105116260B (zh) | 2017-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| López-López et al. | Assessment of energy-saving techniques in direct-current-electrified mass transit systems | |
| CN204423141U (zh) | 用于地铁车辆系统的牵引逆变控制器的专用测试装置 | |
| CN204046283U (zh) | 10kV配电网线路电磁感应取电多路输出装置 | |
| JP5100690B2 (ja) | 鉄道車両システム | |
| CN103972900B (zh) | 利用电压控制敏感因子确定多馈入直流输电系统无功补偿装置布点的方法 | |
| CN104090182A (zh) | 交流电气化铁道牵引网阻抗频率特性测试装置 | |
| Zhang et al. | Modeling of regenerative braking energy for electric multiple units passing long downhill section | |
| CN102904242B (zh) | 一种提高双馈入直流系统稳定性的方法 | |
| CN109378828A (zh) | 一种基于同相牵引变压器的牵引变电所综合补偿装置及其方法 | |
| CN104346525B (zh) | 城轨交通供电系统牵引变电所多列车次累计功率计算方法 | |
| CN105116260A (zh) | 一种直流牵引变电所再生电能利用试验系统 | |
| CN204989345U (zh) | 一种直流牵引变电所再生电能利用试验装置 | |
| CN105429187A (zh) | 一种多直流馈入评估方法 | |
| CN104155553B (zh) | 一种机车电能回馈设备试验系统及试验方法 | |
| CN104009463A (zh) | 一种适用于直流输电的串联型潮流控制器 | |
| AT513095A1 (de) | Elektrisch angetriebenes Schienenfahrzeug | |
| CN109256785A (zh) | 基于单相变压与YNd补偿的同相供电综合补偿装置及其方法 | |
| CN109066737A (zh) | 一种牵引-补偿变压器的负序补偿装置及其方法 | |
| CN203933134U (zh) | 配网柱上电源装置 | |
| CN203491900U (zh) | 一种轨道车辆试验用直流电源小车 | |
| CN208797589U (zh) | 一种牵引-补偿变压器的负序补偿装置 | |
| Endo et al. | Rational sizing of onboard EDLC and placement of charging facilities for a LRT system with intermittent power supply | |
| CN103378557A (zh) | 移动变电站 | |
| Jarzyna et al. | Battery-supported trolleybus traction network—a component of the municipal smart grid | |
| CN103336155A (zh) | 一种高压直流输电晶闸管换流阀组件功能试验用电流源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |