电气化铁路同相供电装置应用研究.pdf

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1、第47卷第2期电力电子技术Vo1．47，No．22013年2月PowerElectronicsFebruary2013电气化铁路同相供电装置应用研究张建兴．一，刘顺新，陈天锦，曹智慧(1．华中科技大学，电气与电子工程学院，湖北武汉430074；2．许继电源有限公司，河南许昌461000；3．郑州航空工业管理学院，河南郑州450015)摘要：针对电气化铁道牵引供电系统存在大量负序、谐波、无功及相邻供电区段分相绝缘器引起的列车速度和牵引力损失等问题．利用电力电子器件构成新型同相牵引供电系统。介绍了同相供电技术实现原理，以某变电所同相供电装置为例，提出应用于同

2、相供电装置的一种多重化电路实现拓扑，给出装置的控制策略及仿真结果。并进行现场试验。结果表明提出的同相供电装置主电路结构及控制策略是有效的，较好地实现了设计功能。关键词：供电系统：同相牵引；电气化铁道中图分类号：TM922．3文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)02—0021—03ResearchonApplicationofElectrifiedRailwayCo-phasePowerSupplySystemZHANGJian—xing，一，LIUShun—xin，CHENTian-jin，CAOZhi—hui(1．HuazhongUn

3、iversityofScience&Technology，Wuhan430074，China)Abstract：Consideringtheproblemsexistedinthetractionpowersupplysystemofelectrifiedrailway，suchasabun-dantnegativesequence，harmonicsandreactivepower，andthelostoftractionspeedandpowerwhicharerestrictedbytheneutr~sectioninsulatorbetweena

4、djacentpowersupplysections，anewtypeofpowersupplysystemisbuiltbyintegratedpowerflowcontrollerbasedonpowerelectronictechnology．TheprincipleofCO—phasetractionpowersupplysystemisdiscussed，thecorrespondingcontrolstrategies，simulationandon-sitetestresultsaregiven．Thetestresultsshowthat

5、theproposedmaincircuitstructureofCO-phasepowersupplydeviceandcontrolstrategyareeffective．Keywords：powersupplysystem；CO—phasetraction；electrifiedrailwayFoundationProject：SupposedbyChinaNationalKeyTechnologiesR&DProgramforthe1hhFive—yearPlan(No．2007BAA12B05)1引言电系统电能质量；稳定牵引网系统电压，提高电

6、压稳定性，增加供电臂供电距离，减少变电所数量。我国电气化铁路采用单相供电系统，牵引供电系统存在负序、无功、谐波等电能质量问题，同2基本原理时过分相装置存在实现复杂、寿命短、投资大、可图1示出同相供电技术原理示意图。靠性低的问题。同相供电技术可从技术上全面取消过分相装置，实现牵引供电系统全线同相供电，不仅可彻底解决高速列车自动过分相问题，且可避免牵引负荷对电力系统电能质量产生不良影响，从而为电气化铁道牵引供电系统的升级改造提供了可行方案【”。同相供电装置基于大功率电力电子技术和双i为牵引负荷电流；i，为牵引变压器a，卢相负荷电流；ia-为l司端口四象限换流

7、控制技术。可实现装置两侧有功相供电装置端口输出电流。功率双向传递．平衡牵引变压器两供电臂输出功图1同相供电技术原理示意图率，使其相等，彻底解决了电网负序问题；可补偿Fig．1PrinciplediagramofCO—phasepowersupplytechnology机车负荷无功功率和谐波电流，全面改善牵引供由图1可见。同相供电装置安装在牵引变压器两个端口，铁路牵引网取消电分相环节，而采用基金项目：“十一五”国家科技支撑计划(2007BAA12B05)牵引变压器提供的O／相电源供电。同相供电装置定稿日期：2012—08—13作者简介：张建兴(1976一)

8、，男，河南洛阳人，博士研究生，由单相背靠背交直交变流器组成[2]，包含整流侧变研