CN111355240B - 一种轨道交通配电网系统、供电系统及再生能量逆变电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轨道交通配电网系统、供电系统及再生能量逆变电路，属于城市轨道交通供配电技术领域。该轨道交通配电网系统，包括供电系统、变电所交流母线和变电所直流母线，所述供电系统包括整流装置，所述变电所交流母线连接所述整流装置的交流侧，所述整流装置的直流侧连接所述变电所直流母线，所述供电系统还包括再生能量逆变装置和三绕组变压器，所述三绕组变压器的高压侧连接所述变电所交流母线，所述三绕组变压器的第一低压侧连接用电设备供电接口，所述再生能量逆变装置的直流侧连接所述变电所直流母线，所述再生能量逆变装置的交流侧连接所述三绕组变压器的第二低压侧。本发明提高了再生能量逆变装置的制动能量回馈效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种轨道交通配电网系统、供电系统及再生能量逆变电路，属于城市轨道交通供配电技术领域。
背景技术
为了解决引入逆变回馈装置，需要新增35kV回馈变压器及35kV开关柜的问题，申请公布号为CN107124009A，发明名称为“一种逆变型地铁再生能量回馈装置”的中国发明专利申请文件，公开了一种逆变型地铁再生能量回馈装置，包括逆变模块，逆变模块的整流侧连接直流母线，逆变模块的交流侧连接整流变压器的低压绕组；牵引变电所还与降压变电所连接，降压变电所为AC400V变电所，AC400V用于为车站相关的用电设备，比如照明设备供电。
但是，由于逆变模块的交流侧连接在整流变压器的低压绕组上，则再生能量回馈装置产生的制动能量就会加载在整流变压器的低压绕组上，又由于正常运行情况下，整流变压器的低压绕组上的电压通过整流模块输出给直流母线，因此，当制动能量加载在整流变压器的低压绕组上时，整流变压器的低压绕组上的电压就会增加，则整流模块的交流侧的电压会升高，整流模块的直流侧的直流电压也会升高，最终导致输出给直流母线的直流电压也会升高。
因此，上述再生能量回馈装置会将制动能量重新加载在直流母线上，制动能量回馈效率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种轨道交通配电网系统、供电系统及再生能量逆变电路，用以解决现有的再生能量回馈装置会将制动能量重新加载在直流母线上，造成制动能量回馈效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种轨道交通配电网系统，包括供电系统、变电所交流母线和变电所直流母线，所述供电系统包括整流装置，所述变电所交流母线连接所述整流装置的交流侧，所述整流装置的直流侧连接所述变电所直流母线，所述供电系统还包括再生能量逆变装置和三绕组变压器，所述三绕组变压器的高压侧连接所述变电所交流母线，所述三绕组变压器的第一低压侧连接用电设备供电接口，用于为相关的用电设备供电，所述再生能量逆变装置的直流侧连接所述变电所直流母线，所述再生能量逆变装置的交流侧连接所述三绕组变压器的第二低压侧。
本发明还提供一种轨道交通供电系统，包括整流装置，所述整流装置的交流侧用于连接变电所交流母线，所述整流装置的直流侧用于连接变电所直流母线，所述供电系统还包括再生能量逆变装置和三绕组变压器，所述三绕组变压器的高压侧用于连接所述变电所交流母线，所述三绕组变压器的第一低压侧连接用电设备供电接口，用于为相关的用电设备供电，所述再生能量逆变装置的直流侧用于连接所述变电所直流母线，所述再生能量逆变装置的交流侧连接所述三绕组变压器的第二低压侧。
本发明还提供一种轨道交通再生能量逆变电路，包括再生能量逆变装置和三绕组变压器，所述三绕组变压器的高压侧用于连接变电所交流母线，所述三绕组变压器的第一低压侧连接用电设备供电接口，用于为相关的用电设备供电，所述再生能量逆变装置的直流侧用于连接变电所直流母线，所述再生能量逆变装置的交流侧连接所述三绕组变压器的第二低压侧。
本发明的轨道交通配电网系统、供电系统及再生能量逆变电路的有益效果是：首先，由于再生能量逆变装置的交流侧不连接在整流变压器的低压绕组上，因此，其产生的制动能量不会重新加载在直流母线上，从而提高了制动能量回馈效率；其次，由于再生能量逆变装置的交流侧与三绕组变压器的第二低压侧连接，则再生能量逆变装置的制动能量，一方面可通过三绕组变压器的高压侧直接回馈给交流电网，另一方面可通过三绕组变压器的第一低压侧给相关用电设备供电，使得再生能量逆变装置的制动能量得到了充分利用，进一步提高了制动能量回馈效率。
为了实现逆变，作为对上述轨道交通配电网系统、供电系统及再生能量逆变电路的一种改进，所述再生能量逆变装置包括逆变模块和隔离开关，所述逆变模块的交流侧为所述再生能量逆变装置的交流侧，所述逆变模块的直流侧连接所述隔离开关的一端，所述隔离开关的另一端为所述再生能量逆变装置的直流侧。
为了实现整流，作为对上述轨道交通配电网系统和轨道交通供电系统的另一种改进，所述整流装置包括整流变压器和整流变换器，所述整流变压器的高压侧为所述整流装置的交流侧，所述整流变压器的低压侧连接所述整流变换器的交流侧，所述整流变换器的直流侧为所述整流装置的直流侧。
附图说明
图1是本发明的轨道交通配电网系统结构示意图；
图2是本发明的三绕组变压器的绕组示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
轨道交通配电网系统实施例：
如图1所示，本发明的轨道交通配电网系统，包括轨道交通供电系统(以下简称供电系统)、变电所交流母线和变电所直流母线，供电系统包括整流装置和轨道交通再生能量逆变电路，其中，整流装置的交流侧连接变电所交流母线，整流装置的直流侧连接变电所直流母线，整流装置可以为1个或者多个，本实施例整流装置为2个，对于任意一个整流装置，包括整流变压器和整流变换器，整流变压器的高压侧为整流装置的交流侧，整流变压器的低压侧连接整流变换器的交流侧，整流变换器的直流侧为整流装置的直流侧。
轨道交通再生能量逆变电路包括再生能量逆变装置和三绕组变压器，再生能量逆变装置包括DC/AC逆变模块(以下简称逆变模块)和隔离开关。其中，三绕组变压器的AC35kV高压侧连接变电所交流母线，三绕组变压器的AC400V低压侧(即第一低压侧)连接用电设备供电接口，用于为相关的用电设备供电(例如，用于为车站动力照明负荷供电)，三绕组变压器的AC1000V低压侧(即第二低压侧)连接逆变模块的交流侧，逆变模块的直流侧连接隔离开关的一端，隔离开关的另一端连接变电所直流母线。
具体地，变电所交流母线为AC35kV牵引变电所，变电所直流母线为DC1500V直流供电设备。
如图2所示，三绕组变压器的高压侧为35kV绕组，第一低压侧为400V绕组，第二低压侧为1000V绕组。
作为其他实施方式，再生能量逆变装置中DC/AC逆变模块与隔离开关之间还可以设置DC/DC直流变换模块。
轨道交通供电系统实施例：
本发明的轨道交通供电系统，具体结构见轨道交通配电网系统实施例。
轨道交通再生能量逆变电路实施例：
本发明的轨道交通再生能量逆变电路，具体结构见轨道交通配电网系统实施例。
Claims (8)
1.一种轨道交通配电网系统，包括供电系统、变电所交流母线和变电所直流母线，所述供电系统包括整流装置，所述变电所交流母线连接所述整流装置的交流侧，所述整流装置的直流侧连接所述变电所直流母线，其特征在于，所述供电系统还包括再生能量逆变装置和三绕组变压器，所述三绕组变压器的高压侧连接所述变电所交流母线，所述三绕组变压器的第一低压侧连接用电设备供电接口，用于为相关的用电设备供电，所述再生能量逆变装置的直流侧连接所述变电所直流母线，所述再生能量逆变装置的交流侧连接所述三绕组变压器的第二低压侧；所述再生能量逆变装置包括逆变模块和隔离开关。
2.根据权利要求1所述的轨道交通配电网系统，其特征在于，所述逆变模块的交流侧为所述再生能量逆变装置的交流侧，所述逆变模块的直流侧连接所述隔离开关的一端，所述隔离开关的另一端为所述再生能量逆变装置的直流侧。
3.根据权利要求1或2所述的轨道交通配电网系统，其特征在于，所述整流装置包括整流变压器和整流变换器，所述整流变压器的高压侧为所述整流装置的交流侧，所述整流变压器的低压侧连接所述整流变换器的交流侧，所述整流变换器的直流侧为所述整流装置的直流侧。
4.一种轨道交通供电系统，包括整流装置，所述整流装置的交流侧用于连接变电所交流母线，所述整流装置的直流侧用于连接变电所直流母线，其特征在于，所述供电系统还包括再生能量逆变装置和三绕组变压器，所述三绕组变压器的高压侧用于连接所述变电所交流母线，所述三绕组变压器的第一低压侧连接用电设备供电接口，用于为相关的用电设备供电，所述再生能量逆变装置的直流侧用于连接所述变电所直流母线，所述再生能量逆变装置的交流侧连接所述三绕组变压器的第二低压侧；所述再生能量逆变装置包括逆变模块和隔离开关。
5.根据权利要求4所述的轨道交通供电系统，其特征在于，所述逆变模块的交流侧为所述再生能量逆变装置的交流侧，所述逆变模块的直流侧连接所述隔离开关的一端，所述隔离开关的另一端为所述再生能量逆变装置的直流侧。
6.根据权利要求4或5所述的轨道交通供电系统，其特征在于，所述整流装置包括整流变压器和整流变换器，所述整流变压器的高压侧为所述整流装置的交流侧，所述整流变压器的低压侧连接所述整流变换器的交流侧，所述整流变换器的直流侧为所述整流装置的直流侧。
7.一种轨道交通再生能量逆变电路，其特征在于，包括再生能量逆变装置和三绕组变压器，所述三绕组变压器的高压侧用于连接变电所交流母线，所述三绕组变压器的第一低压侧连接用电设备供电接口，用于为相关的用电设备供电，所述再生能量逆变装置的直流侧用于连接变电所直流母线，所述再生能量逆变装置的交流侧连接所述三绕组变压器的第二低压侧；所述再生能量逆变装置包括逆变模块和隔离开关。
8.根据权利要求7所述的轨道交通再生能量逆变电路，其特征在于，所述逆变模块的交流侧为所述再生能量逆变装置的交流侧，所述逆变模块的直流侧连接所述隔离开关的一端，所述隔离开关的另一端为所述再生能量逆变装置的直流侧。
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