[发明专利]一种同相供电变流器系统

说明书

技术领域

本发明涉及变流器供电技术领域，尤其涉及一种同相供电变流器系统。

背景技术

目前世界上绝大部分电气化铁路均采用交流供电系统。为使负荷平衡、消除负序分量，通常采用分段轮换相序的供电方式。但是，相序变换必会导致牵引供电网上存在无电区，即电分相。电分相的存在，不仅影响机车速度和重载能力，还可能产生过电压，甚至导致牵引供电网电弧及烧网事件。

同相供电技术的产生，解决了上述分段轮换相序供电方式中因电分相引起的诸多问题。同相供电系统主要包括主电路系统，以及用于对主电路系统的通讯、有功传递、谐波治理等进行控制的控制系统。然而，目前同相供电系统仅仅停留在理论阶段，并未普遍投入工程应用，其制约因素在于：同相供电系统中，变流器的核心——电力电子器件，对外接电压和电流均比较敏感。外接过高的电压或过大的电流极易造成电力电子器件的损坏，进而导致整个同相供电系统不能正常工作，同相供电系统的可靠性不高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种同相供电变流器系统，以解决现有技术同相供电系统可靠性低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种同相供电变流器系统，包括主电路系统；

所述主电路系统包括至少两个变流器子单元和两个隔离变压器组；其中，

每个所述隔离变压器组包括至少一个原边与电网连接的隔离变压器；

所述变流器子单元包括背靠背单相变流器，所述背靠背单相变流器的负载侧输出端与一个隔离变压器组中的隔离变压器的副边连接，所述背靠背单相变流器的网侧输出端与另一个隔离变压器组中的隔离变压器的副边连接；各个所述变流器子单元之间无电气连接。

优选地，所述变流器子单元的总个数N和容量满足如下条件：

任意N-1个变流器子单元的容量之和＞所述同相供电变流器系统需要的容量。

优选地，所述变流器子单元还包括两个用于直接分断短路电流的断路器，分别设置于所述网侧输出端和负载侧输出端。

优选地，所述变流器子单元还包括两个具有明显分断点的隔离开关，分别设置于所述网侧输出端和负载侧输出端。

优选地，所述同相供电变流器系统还包括控制系统；所述控制系统包括：

底层控制器，用于对所述变流器子单元进行一对一控制；

上层控制器，用于实现远程控制中心与所述底层控制器之间的双向通讯，并对所述底层控制器进行集中调度。

优选地，所述上层控制器至少为两个，且相互之间无连接；每个所述上层控制器均配置有独立的外部电源，用于为该上层控制器供电。

优选地，所述底层控制器与所述上层控制器之间，以及所述上层控制器与所述远程控制中心之间的通讯，均采用光纤作为通讯介质。

优选地，所述同相供电变流器系统还包括至少一套用于冷却所述变流器子单元的冷却系统。

优选地，所述同相供电变流器系统还包括开关或阀门，用于旁路或切除所述冷却系统。

优选地，所述冷却系统的冷却方式包括风冷和水冷。

从上述的技术方案可以看出，本发明通过多个彼此无电气连接的变流器子单元，以及两个隔离变压器组共同组成同相供电变流器系统的主电路；每个变流器子单元均独立工作，在任意一个变流器子单元因内部电力电子器件损坏等原因发生故障时，其他变流器子单元仍可正常工作，在缺少该损坏的变流器子单元的情况下，保证整个同相供电变流器系统的正常供电，从而避免了电力电子器件损坏造成整个系统的瘫痪，提高了同相供电变流器系统的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的同相供电变流器系统的主电路系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的同相供电变流器系统的主电路系统的另一结构示意图；

图3为本发明实施例提供的同相供电变流器系统的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种同相供电变流器系统，以解决现有技术同相供电系统可靠性低的问题。

参照图1，本发明实施例提供的同相供电变流器系统包括主电路系统；

该主电路系统包括至少两个变流器子单元1和两个隔离变压器组2；其中，