[发明专利]一种基于微网技术的电气化铁路电能质量调节器

摘要

本发明公开了一种基于微网技术的电气化铁路电能质量调节器。本发明包括直流分布式电源(A1‑AM)、交流分布式电源(B1‑BN)、直流分布式储能(X1‑XK)、交流分布式储能(Y1‑YL)、分布式电源直流转直流变换器(DGDC1‑DGDCM)、分布式电源交流转直流变换器(DGAC1‑DGACN)，分布式储能直流转直流变换器(ESDC1‑ESDCK)、分布式储能交流转直流变换器(ESAC1‑ESACL)、第一直流母线电容器(C1)、第二直流母线电容器(C2)、五个H桥变换器(H1、H2、H3、H4、H5)以及四个单相变压器(T1、T2、T3、T4)。第一H桥变换器至第四H桥变换器(H1、H2、H3、H4)、第一单相变压器至第四单相变压器(T1、T2、T3、T4)构成混合级联81电平变换器，第五H桥变换器(H5)作为PWM变换器。与现有技术相比，本发明可以节约成本，改善牵引网电能质量并加快新能源发展。

主权项

1.一种基于微网技术的电气化铁路电能质量调节器，其特征在于：包括第一直流分布式电源(A1)、...、第M直流分布式电源(AM),第一交流分布式电源(B1)、...、第M交流分布式电源(BM),第一直流分布式储能(X1)、...、第K直流分布式储能(XK),第一交流分布式储能(Y1)、...、第L交流分布式储能(YL),第一分布式电源直流转直流变换器(DGDC1)、...、第M分布式电源直流转直流变换器(DGDCM)，第一分布式电源交流转直流变换器(DGAC1)、...、第N分布式电源交流转直流变换器(DGACN)，第一分布式储能直流转直流变换器(ESDC1)、...、第K分布式储能直流转直流变换器(ESACK)，第一分布式储能交流转直流变换器(ESAC1)、...、第L分布式储能交流转直流变换器(ESACL)，第一直流母线电容器(C1)，第二直流母线电容器(C2)，第一H桥变换器(H1)，第二H桥变换器(H2)，第三H桥变换器(H3)，第四H桥变换器(H4)，第五H桥变换器(H5)，第一单相变压器(T1)，第二单相变压器(T2)，第三单相变压器(T3)，第四单相变压器(T4)，M≥1，N≥1，K≥1，L≥1，且M、N、K以及L均为正整数；所述第一直流分布式电源(A1)的第一引脚(a1,1)与所述第一分布式电源直流转直流变换器(DGDC1)的第一引脚(d1,1)通过导线连接，...，所述第M直流分布式电源(AM)的第一引脚(aM,1)与所述第M分布式电源直流转直流变换器(DGDCM)的第一引脚(dM,1)通过导线连接；所述第一交流分布式电源(B1)的第一引脚(b1,1)与所述第一分布式电源交流转直流变换器(DGAC1)的第一引脚(g1,1)通过导线连接，...，所述第N交流分布式电源(BN)的第一引脚(bN,1)与所述第N分布式电源交流转直流变换器(DGACN)的第一引脚(gN,1)通过导线连接；所述第一直流分布式储能(X1)的第一引脚(x1,1)与所述第一分布式储能直流转直流变换器(ESDC1)的第一引脚(e1,1)通过导线连接，...，所述第K直流分布式储能(XK)的第一引脚(xK,1)与所述第K分布式储能直流转直流变换器(ESDCK)的第一引脚(eK,1)通过导线连接；所述第一交流分布式储能(Y1)的第一引脚(y1,1)与所述第一分布式储能交流转直流变换器(ESAC1)的第一引脚(s1,1)通过导线连接，...，所述第L交流分布式储能(YL)的第一引脚(yL,1)与所述第L分布式储能交流转直流变换器(ESACL)的第一引脚(sL,1)通过导线连接；所述第一分布式电源直流转直流变换器(DGDC1)至所述第M分布式电源直流转直流变换器(DGDCM)中，所述第i分布式电源直流转直流变换器(DGDCi)的第三引脚(di,3)与所述第一直流母线电容器(C1)的负极(c1,2)通过导线连接，所述第i分布式电源直流转直流变换器(DGDCi)的第四引脚(di,4)与所述第一直流母线电容器(C1)的正极(c1,1)通过导线连接，i为正整数，且i∈[1,M]；所述第一分布式电源交流转直流变换器(DGAC1)至所述第N分布式电源交流转直流变换器(DGACN)中，所述第j分布式电源交流转直流变换器(DGACj)的第三引脚(gj,3)与所述第一直流母线电容器(C1)的负极(c1,2)通过导线连接，所述第j分布式电源交流转直流变换器(DGACj)的第四引脚(gj,4)与所述第一直流母线电容器(C1)的正极(c1,1)通过导线连接，j为正整数，且j∈[1,N]；所述第一分布式储能直流转直流变换器(ESDC1)至所述第K分布式储能直流转直流变换器(ESDCK)中，所述第p分布式储能直流转直流变换器(ESDCp)的第三引脚(ep,3)与所述第一直流母线电容器(C1)的负极(c1,2)通过导线连接，所述第p分布式储能直流转直流变换器(ESDCp)的第四引脚(ei,4)与所述第一直流母线电容器(C1)的正极(c1,1)通过导线连接，p为正整数，且p∈[1,K]；所述第一分布式储能交流转直流变换器(ESAC1)至所述第L分布式储能交流转直流变换器(ESACL)中，所述第q分布式储能交流转直流变换器(ESACq)的第三引脚(sq,3)与所述第一直流母线电容器(C1)的负极(c1,2)通过导线连接，所述第q分布式储能交流转直流变换器(ESACq)的第四引脚(sq,4)与所述第一直流母线电容器(C1)的正极(c1,1)通过导线连接，q为正整数，且q∈[1,L]；所述第一直流母线电容器(C1)的正极(c1,1)与所述第一H桥变换器(H1)的第一引脚(h1,1)通过导线连接；所述第一直流母线电容器(C1)的正极(c1,1)与所述第二H桥变换器(H2)的第一引脚(h2,1)通过导线连接；所述第一直流母线电容器(C1)的正极(c1,1)与所述第三H桥变换器(H3)的第一引脚(h3,1)通过导线连接；所述第一直流母线电容器(C1)的正极(c1,1)与所述第四H桥变换器(H4)的第一引脚(h4,1)通过导线连接；所述第一直流母线电容器(C1)的负极(c1,2)与所述第一H桥变换器(H1)的第二引脚(h1,2)通过导线连接；所述第一直流母线电容器(C1)的负极(c1,2)与所述第二H桥变换器(H2)的第二引脚(h2,2)通过导线连接；所述第一直流母线电容器(C1)的负极(c1,2)与所述第三H桥变换器(H3)的第二引脚(h3,2)通过导线连接；所述第一直流母线电容器(C1)的负极(c1,2)与所述第四H桥变换器(H4)的第二引脚(h4,2)通过导线连接；所述第一H桥变换器(H1)的第三引脚(h1,3)与所述第一单相变压器(T1)的第二引脚(t1,2)通过导线连接；所述第一H桥变换器(H1)的第四引脚(h1,4)与所述第一单相变压器(T1)的第一引脚(t1,1)通过导线连接；所述第二H桥变换器(H2)的第三引脚(h2,3)与所述第二单相变压器(T2)的第二引脚(t2,2)通过导线连接；所述第二H桥变换器(H2)的第四引脚(h2,4)与所述第二单相变压器(T2)的第一引脚(t2,1)通过导线连接；所述第三H桥变换器(H3)的第三引脚(h3,3)与所述第三单相变压器(T3)的第二引脚(t3,2)通过导线连接；所述第三H桥变换器(H3)的第四引脚(h3,4)与所述第三单相变压器(T3)的第一引脚(t3,1)通过导线连接；所述第四H桥变换器(H4)的第三引脚(h4,3)与所述第四单相变压器(T4)的第二引脚(t4,2)通过导线连接；所述第四H桥变换器(H4)的第四引脚(h4,4)与所述第四单相变压器(T4)的第一引脚(t4,1)通过导线连接；所述第一单相变压器(T1)的第三引脚(t1,3)与所述第二单相变压器(T2)的第四引脚(t2,4)通过导线连接；所述第二单相变压器(T2)的第三引脚(t2,3)与所述第三单相变压器(T3)的第四引脚(t3,4)通过导线连接；所述第三单相变压器(T3)的第三引脚(t3,3)与所述第四单相变压器(T4)的第四引脚(t4,4)通过导线连接；所述第一单相变压器(T1)的第四引脚(t1,4)与所述第五H桥变换器(H5)的第四引脚(h5,4)通过导线连接；所述第五H桥变换器(H5)的第一引脚(h5,1)与所述第二直流母线电容器(C2)的正极(c2,1)通过导线连接；所述第五H桥变换器(H5)的第二引脚(h5,2)与所述第二直流母线电容器(C2)的负极(c2,2)通过导线连接；所述第五H桥变换器(H5)的第三引脚(h5,3)与所述第四单相变压器(T4)的第三引脚(t4,3)作为81电平电压输出接口。