欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

一種用于光伏牽引供電系統(tǒng)的一體化變換裝置的制作方法

文檔序號:12738076閱讀:482來源:國知局
一種用于光伏牽引供電系統(tǒng)的一體化變換裝置的制作方法

本實用新型屬于牽引供電技術領域,特別是涉及一種用于光伏牽引供電系統(tǒng)的一體化變換裝置。



背景技術:

截至2015年度,我國鐵路運營里程12.1萬公里,至2020年,鐵路網規(guī)模將達到15萬公里,全行業(yè)年用電量將達400億千瓦時,相當于每年消耗160億公斤標準煤,二氧化碳排放約400億公斤,二氧化硫排放約12億公斤,氮氧化物排放約6億公斤;其中,60%以上的耗電量和污染物排放由鐵路牽引供電系統(tǒng)造成。

由以煤炭等化石能源為主的能源消費結構引發(fā)的大氣污染和能源安全問題,已經廣泛地影響到環(huán)境質量和經濟社會的可持續(xù)發(fā)展。因此,太陽能發(fā)電、風力發(fā)電和水力發(fā)電等可再生能源接入鐵路牽引供電系統(tǒng),對我國鐵路系統(tǒng)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

光伏發(fā)電具有清潔、無污染、無噪聲、規(guī)??蓸嫷忍攸c,是解決能源危機的最佳選擇之一。鐵路運輸企業(yè)規(guī)模龐大,擁有大量的站舍、庫房、地產等,如果把這些設施最大程度地利用起來,大力開發(fā)分布式光伏發(fā)電項目,即可節(jié)省大量的用電成本,又可拿到國家給予的發(fā)電補貼,前景可觀。

在牽引供電系統(tǒng)中,常用的牽引變壓器有單相牽引變壓器、V型接線牽引變壓器、YNd11接線牽引變壓器、Scott接線牽引變壓器和阻抗匹配平衡變壓器等。在上述牽引變壓器中,除第一種外,其余四種均是將電力系統(tǒng)中的三相電壓轉換為兩相電壓來向兩個供電臂上的單相負荷進行供電的,這就為光伏發(fā)電的單相接入提供了可能。

但是,現(xiàn)有的牽引供電系統(tǒng)中的功率變換器,無法實現(xiàn)牽引供電系統(tǒng)的無功、負序綜合補償;從而無法滿足當光伏發(fā)電系統(tǒng)通過牽引供電系統(tǒng)接入電網的時候對于電能質量的要求。



技術實現(xiàn)要素:

為了解決上述問題,本實用新型提出了一種用于光伏牽引供電系統(tǒng)的一體化變換裝置,在保證牽引供電系統(tǒng)正常運行的同時,由電網消納多余電能;達到牽引供電系統(tǒng)的無功和負序綜合補償,實現(xiàn)鐵路功率調節(jié)器的功能,能夠滿足當光伏發(fā)電系統(tǒng)通過牽引供電系統(tǒng)接入電網的時候對于電能質量的要求。

為達到上述目的,本實用新型采用的技術方案是:

一種用于光伏牽引供電系統(tǒng)的一體化變換裝置,包括DC/DC變換器、直流支撐電容、單相四象限變換器Ⅰ、單相四象限變換器Ⅱ、單相變壓器Ⅰ、單相變壓器Ⅱ和檢測電路;

單相變壓器Ⅰ和單相變壓器Ⅱ的一次側中各有一端分別與牽引供電系統(tǒng)兩個供電臂的母線連接,并在單相變壓器Ⅰ和單相變壓器Ⅱ與兩個供電臂的母線的連接端設置檢測電路;單相變壓器Ⅰ和單相變壓器Ⅱ一次側中的另一端相互連接,并同時連接至牽引供電系統(tǒng)的鋼軌,鋼軌接地網;

單相四象限變換器Ⅰ的交流側與單相變壓器Ⅰ的二次側連接,單相四象限變換器Ⅱ的交流側與單相變壓器Ⅱ的二次側連接;單相四象限變換器Ⅰ和單相四象限變換器Ⅱ的直流側共同并聯(lián)連接至一個公用的直流支撐電容上,形成背靠背結構;

直流支撐電容同時還與DC/DC變換器的輸出端并聯(lián)連接,DC/DC變換器的輸入端連接光伏發(fā)電系統(tǒng)。

進一步的是,一體化變換裝置包括五個外端口,分別為端口A、端口B、端口G、端口C和端口D;其中,端口A和端口B分別接牽引供電系統(tǒng)的兩個供電臂的母線,端口G與鋼軌同時接地網,端口C和端口D分別接光伏發(fā)電系統(tǒng)。采用五端口的優(yōu)點在于,使用過程中僅需將該裝置安裝于牽引變電站內,各端口與對應的設備連接后即可運行,安裝簡便,通用性強。

進一步的是,端口A和端口B在與牽引供電系統(tǒng)的兩個供電臂的母線的連接處還并聯(lián)連接牽引變壓器的一次側,所述牽引變壓器的二次側連接至電力網絡;實現(xiàn)余電上網功能。

進一步的是,所述牽引變壓器為V型接線牽引變壓器、YNd11接線牽引變壓器、Scott接線牽引變壓器或阻抗匹配平衡變壓器;構成三相-兩相牽引供電系統(tǒng),通用性強,無需進行原始線路的改造。

進一步的是,所述檢測電路包括電壓檢測電路和電流檢測電路,用于檢測牽引供電系統(tǒng)的母線電壓、饋線電流等運行狀態(tài);優(yōu)選的,電壓檢測電路為霍爾電壓傳感器,電流檢測電路為霍爾電流傳感器。

進一步的是,所述DC/DC變換器為具有MPPT功能的光伏變換器。以保證光伏陣列能夠盡可能多地輸出電能;DC/DC變換器的拓撲結構可結合電壓、容量、成本等因素綜合考慮。

進一步的是,所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括多個光伏組件相互串并聯(lián);光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件的串聯(lián)數(shù)和并聯(lián)數(shù)可結合單個光伏組件的標稱功率、單相逆變器的容量、牽引供電系統(tǒng)的功率需求、支架成本和直流線纜成本等因素綜合考慮。

采用本技術方案的有益效果:

可實現(xiàn)自發(fā)自用、余電上網的發(fā)電形式,在保證牽引供電系統(tǒng)正常運行的同時,由電網消納多余電能。

利用四象限變換器能夠四象限輸出、吸收電能的特性,通過合理分配兩臺四象限變換器與牽引供電系統(tǒng)之間的有功功率、無功功率交換,達到牽引供電系統(tǒng)的無功和負序綜合補償,實現(xiàn)鐵路功率調節(jié)器的功能;且采用單相接入,使兩條供電臂的電流能夠被相對獨立地調節(jié),保證電能質量合格,從而使光伏通過牽引供電系統(tǒng)接入電網的時候滿足電能質量要求。

同時該裝置適合于V型接線牽引變壓器、YNd11接線牽引變壓器、Scott接線牽引變壓器和阻抗匹配平衡變壓器等各種類型;適用于多種牽引供電系統(tǒng)接線形式,且結構簡單、投資成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種用于光伏牽引供電系統(tǒng)的一體化變換裝置的結構示意圖;

圖2為本實用新型實施例中一種用于光伏牽引供電系統(tǒng)的一體化變換裝置的應用連接圖;

其中:11為單相變壓器Ⅰ,12為單相變壓器Ⅱ,13為單相四象限變換器Ⅰ,14為單相四象限變換器Ⅱ,15為直流支撐電容,16為DC/DC變換器,17為光伏發(fā)電系統(tǒng);21為電力網絡,22為牽引變壓器,23、24分別為牽引供電系統(tǒng)兩個供電臂的母線;25為鋼軌;26為一體化變換裝置。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面結合附圖對本實用新型作進一步闡述。

在本實施例中,參見圖1所示,本實用新型提出了一種用于光伏牽引供電系統(tǒng)的一體化變換裝置,包括DC/DC變換器16、直流支撐電容15、單相四象限變換器Ⅰ13、單相四象限變換器Ⅱ14、單相變壓器Ⅰ11、單相變壓器Ⅱ12和檢測電路;

單相變壓器Ⅰ11和單相變壓器Ⅱ12的一次側中各有一端分別與牽引供電系統(tǒng)兩個供電臂的母線23、24連接,并在單相變壓器Ⅰ11和單相變壓器Ⅱ12與兩個供電臂的母線的連接端設置檢測電路;單相變壓器Ⅰ11和單相變壓器Ⅱ12一次側中的另一端相互連接,并同時連接至牽引供電系統(tǒng)的鋼軌25,鋼軌25接地網;

單相四象限變換器Ⅰ13的交流側與單相變壓器Ⅰ11的二次側連接,單相四象限變換器Ⅱ14的交流側與單相變壓器Ⅱ12的二次側連接;單相四象限變換器Ⅰ13和單相四象限變換器Ⅱ14的直流側共同并聯(lián)連接至一個公用的直流支撐電容15上,形成背靠背結構;

直流支撐電容15同時還與DC/DC變換器16的輸出端并聯(lián)連接,DC/DC變換器16的輸入端連接光伏發(fā)電系統(tǒng)17。

作為上述實施例的優(yōu)化方案,如圖2所示,一體化變換裝置26包括五個外端口,分別為端口A、端口B、端口G、端口C和端口D;其中,端口A和端口B分別接牽引供電系統(tǒng)的兩個供電臂的母線,端口G與鋼軌25同時接地網,端口C和端口D分別接光伏發(fā)電系統(tǒng)17。采用五端口的優(yōu)點在于,使用過程中僅需將該裝置安裝于牽引變電站內,各端口與對應的設備連接后即可運行,安裝簡便,通用性強。

端口A和端口B在與牽引供電系統(tǒng)的兩個供電臂的母線的連接處還并聯(lián)連接牽引變壓器22的一次側,所述牽引變壓器22的二次側連接至電力網絡21;實現(xiàn)余電上網功能。

作為上述實施例的優(yōu)化方案,所述牽引變壓器22為V型接線牽引變壓器、YNd11接線牽引變壓器、Scott接線牽引變壓器或阻抗匹配平衡變壓器;構成三相-兩相牽引供電系統(tǒng),通用性強,無需進行原始線路的改造。

作為上述實施例的優(yōu)化方案,所述檢測電路包括電壓檢測電路和電流檢測電路,用于檢測牽引供電系統(tǒng)的母線電壓、饋線電流等運行狀態(tài);優(yōu)選的,電壓檢測電路為霍爾電壓傳感器,電流檢測電路為霍爾電流傳感器。

作為上述實施例的優(yōu)化方案,所述DC/DC變換器16為具有MPPT功能的光伏變換器。以保證光伏陣列能夠盡可能多地輸出電能;DC/DC變換器16的拓撲結構可結合電壓、容量、成本等因素綜合考慮。

所述光伏發(fā)電系統(tǒng)17包括多個光伏組件相互串并聯(lián);光伏發(fā)電系統(tǒng)17中光伏組件的串聯(lián)數(shù)和并聯(lián)數(shù)可結合單個光伏組件的標稱功率、單相逆變器的容量、牽引供電系統(tǒng)的功率需求、支架成本和直流線纜成本等因素綜合考慮。

為了更好的理解本實用新型,下面對本實用新型的工作原理作一次完整的描述:

一體化變換裝置26的端口A和端口B分別接牽引供電系統(tǒng)的兩個供電臂的母線,端口G與鋼軌25同時接地網,端口C和端口D分別接光伏發(fā)電系統(tǒng)17。

實時檢測兩條供電臂的母線電壓、饋線電流以及光伏輸出功率,動態(tài)分配經兩臺四象限變換器輸出的光伏有功功率;計算兩臺四象限變換器的電流幅值和相位,使得兩供電臂內饋線電流和四象限變換器電流的相量之和相等,同時使合成電流的相位與電力系統(tǒng)的電壓相位分別相同;使兩臺四象限變換器的電流跟蹤給定值,實現(xiàn)牽引供電系統(tǒng)的無功、負序綜合補償,使光伏通過牽引供電系統(tǒng)接入電網的時候滿足電能質量要求。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解,本實用新型不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理,在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下,本實用新型還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。

當前第1頁1 2 3 
網友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1
宝兴县| 汉阴县| 浠水县| 龙陵县| 克东县| 翁源县| 洛川县| 四平市| 玛纳斯县| 米脂县| 东安县| 弋阳县| 康乐县| 沙田区| 宁津县| 宜黄县| 保靖县| 怀来县| 星座| 始兴县| 福州市| 丰县| 遂川县| 阳谷县| 灵川县| 虞城县| 广南县| 凉山| 土默特右旗| 江油市| 新余市| 亳州市| 垫江县| 大埔县| 尉犁县| 安化县| 临沂市| 赤城县| 德安县| 山东| 綦江县|