[发明专利]一种电气化铁路地面电分相连续供电系统

权利要求书

1.一种电气化铁路地面电分相连续供电系统，其特征在于，包括：

高压开关单元，用于对α相牵引母线、β相牵引母线、α相和β相牵引供电臂相关的高压电源进行开断；

地面电分相连续供电变流装置BLQ，用于基于大功率电力电子器件，对接入的牵引母线电源进行交-直-交电能变换，为接触网电分相中性段N供电；

列车方向及位置检测单元，包含列车位置传感器及其信号处理机，所述的列车位置传感器将列车轮轴信号发送给信号处理机，用于检测列车的行驶方向以及到达的位置；

其中，所述高压开关单元包括：三台高压断路器QF1、QF2、QF4以及阻容吸收器RC，所述断路器QF1的馈入母线连接α相牵引母线，所述断路器QF2的馈入母线连接β相牵引母线，所述断路器QF1和断路器QF2的馈出母线连接在一起，形成一个公共连点并连接到地面电分相连续供电变流装置BLQ的高压输入端子，地面电分相连续供电变流装置BLQ的高压馈出端子连接到所述断路器QF4的馈入母线，断路器QF4的馈出母线连接到接触网电分相的中性段N，所述阻容吸收器RC的高压端子连接在断路器QF4的馈入母线或馈出母线上，另一端直接接地；

所述的高压开关单元还包括断路器QF3和辅助电源变换装置FZDY，断路器QF3的馈入母线与断路器QF1断路器QF2的馈出母线连接在一起，断路器QF3的馈出母线连接到地面电分相连续供电变流装置BLQ的高压输入端子，所述的辅助电源变换装置FZDY连接在断路器QF1的馈出、断路器QF2的馈出与断路器QF3的馈入之间的公共母线上；

所述的地面电分相连续供电变流装置BLQ采用输入为降压变压器、输出为升压变压器，中间为低压电力电子变流装置的高-低-高变流装置拓扑，是由单相多绕组整流变压器(1)、单相多绕组逆变变压器(5)和背靠背四象限变流器组成的交-直-交电能变换装置，所述的背靠背四象限变流器包含整流变换单元(2)、直流单元(3)和逆变变换单元(4)，整流变换单元(2)和逆变变换单元(4)分别含有n个功率模块，每个功率模块均采用相同的H桥变换电路，所述的整流变压器(1)原边有一个高压绕组AX，连接断路器QF3的馈出母线，次边有n个给变流器整流单元功率模块供电的低压绕组a1x1、a2x2至anxn，单相多绕组逆变变压器(5)原边有m个连接变流器逆变变换单元功率模块的低压绕组c1x1、c2x2至cmxm，次边有一个高压绕组CX连接断路器QF4的馈入母线；

其中，n和m均为大于1的自然数。

2.根据权利要求1所述的一种电气化铁路地面电分相连续供电系统，其特征在于，每个所述功率模块均采用两电平H桥变换电路，每个所述功率模块的直流侧均包含一个正直流母线和一个负直流母线，所有功率模块的正直流母线并联形成一个总的公共正直流母线，所有功率模块的负直流母线并联形成一个总的公共负直流母线。

3.根据权利要求1所述的一种电气化铁路地面电分相连续供电系统，其特征在于，每个所述功率模块均采用三电平H桥变换电路，每个所述功率模块的直流侧均包含一个正直流母线、一个零电平直流母线和一个负直流母线，所有功率模块的正直流母线并联形成一个总的公共正直流母线，所有功率模块的零电平直流母线并联形成一个总的公共零电平直流母线，所有功率模块的负直流母线并联形成一个总的公共负直流母线。

4.根据权利要求1所述的一种电气化铁路地面电分相连续供电系统，其特征在于，所述功率模块均采用两电平H桥变换电路，且逆变变换单元的功率模块数量m与整流变换单元的功率模块数量n相等，所述背靠背四象限变流器由n个电气上完全独立的背靠背四象限变流子单元组成，所述背靠背四象限变流子单元由一个整流功率模块和一个逆变侧功率模块组成，将这两种功率模块直流侧的正直流母线并联、负直流母线并联得到一个公共的直流母线子单元。