[发明专利]共整流变压器中压型再生制动能量回馈装置及其控制方法

权利要求书

1.一种共整流变压器中压型再生制动能量回馈装置，其特征在于：包括整流变压器（1）、能馈单元（2）和整流机组（3），所述能馈单元（2）和整流机组（3）并联布置于整流变压器（1）的阀侧绕组和直流牵引网之间，所述整流变压器（1）的网侧绕组和中压交流电网相连，所述能馈单元（2）和整流变压器（1）的阀侧绕组之间分别串联布置有并网开关（4）和隔离变压器（5），所述能馈单元（2）包括两个逆变器（21），所述两个逆变器（21）的交流侧相互并联连接，所述两个逆变器（21）的直流侧设有用于将两个逆变器（21）并联或者串联连接的单刀双头隔离开关组（22），所述两个逆变器（21）的直流侧通过单刀双头隔离开关组（22）和直流牵引网相连。

2.根据权利要求1所述的共整流变压器中压型再生制动能量回馈装置，其特征在于：所述单刀双头隔离开关组（22）包括单刀双头隔离开关QC2和单刀双头隔离开关QC3，所述单刀双头隔离开关QC2包括静触点#1和静触点#0，所述单刀双头隔离开关QC3包括静触点#2和与单刀双头隔离开关QC2共用的静触点#0，所述两个逆变器（21）中一个逆变器（21）的直流侧正极和直流牵引网正极母线相连、直流侧负极和单刀双头隔离开关QC2的动触点相连，另一个逆变器（21）的直流侧正极和单刀双头隔离开关QC3的动触点相连、直流侧负极和直流牵引网负极母线相连，所述单刀双头隔离开关QC3的静触点#2和直流牵引网正极母线相连，所述单刀双头隔离开关QC2的静触点#1和直流牵引网负极母线相连。

3.根据权利要求2所述的共整流变压器中压型再生制动能量回馈装置，其特征在于：所述整流变压器（1）包括两个阀侧绕组，所述整流机组（3）包括并联布置的两个整流器（31），所述两个整流器（31）中每一个整流器（31）的交流侧各与整流变压器（1）的一个阀侧绕组相连，且所述两个整流器（31）的直流侧正极同时通过第一正极直流开关QFz1和直流牵引网正极母线相连，所述两个整流器（31）的直流侧正极同时通过负极直流开关QC1和直流牵引网正极母线相连。

4.根据权利要求1所述的共整流变压器中压型再生制动能量回馈装置，其特征在于：所述整流变压器（1）的网侧绕组和中压交流电网之间设有高压交流开关QFg。

5.根据权利要求1所述的共整流变压器中压型再生制动能量回馈装置，其特征在于：所述两个逆变器（21）的直流侧正极和直流牵引网的正极母线之间串联连接有第二正极直流开关QFz2，所述两个逆变器（21）的直流侧负极和直流牵引网的负极母线之间串联连接有电抗器L。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的共整流变压器中压型再生制动能量回馈装置，其特征在于：所述能馈单元（2）和整流变压器（1）的阀侧绕组之间分别串联布置有LCL型滤波器（6）。

7.根据权利要求6所述的共整流变压器中压型再生制动能量回馈装置，其特征在于：所述LCL型滤波器（6）包括三个第一均流电抗器Lj1、三个滤波电感Lg以及三个滤波电容器Cb，所述三个第一均流电抗器Lj1、三个滤波电感Lg分别串联于能馈单元（2）和整流变压器（1）的阀侧绕组之间各相线路上，任意一个所述滤波电容器Cb一端并联连接到对应相线路上的第一均流电抗器Lj1和滤波电感Lg之间、另一端其和另外两个滤波电容器Cb共同连接至共同中性点。

8.根据权利要求7所述的共整流变压器中压型再生制动能量回馈装置，其特征在于：所述三个第一均流电抗器Lj1集成布置于隔离变压器（5）中。

9.根据权利要求1所述的共整流变压器中压型再生制动能量回馈装置，其特征在于：所述两个逆变器（21）的交流侧各相线路上均串接有第二均流电抗器Lj2。

10.一种权利要求1～9中任意一项所述共整流变压器中压型再生制动能量回馈装置的控制方法，其特征在于步骤包括：

1）设置第一启动门槛值、第二启动门槛值、过压保护值、停止门槛值、电流斜率判断值；

2）采样直流牵引网的直流母线电压，如果直流母线电压大于第一启动门槛值，则跳转执行步骤3）；

3）启动能馈单元（2），控制能馈单元（2）以固定功率曲线运行；

4）判断直流母线电压是否大于第二启动门槛值，如果直流母线电压大于第二启动门槛值则跳转执行步骤5）；否则跳转执行步骤2）；

5）控制能馈单元（2）以峰值回馈功率运行；如果直流母线电压大于过压保护值，则停止能馈单元（2），且跳转执行步骤2）；如果直流母线电压小于停止门槛值，则跳转执行步骤6）；

6）根据采样的直流母线电压获取直流电流斜率，如果直流电流斜率小于电流斜率判断值，则停止能馈单元（2），且跳转执行步骤2）；否则，跳转执行步骤5）。