[发明专利]一种用于牵引供电的风光互补供电系统

摘要

本发明公开了一种用于牵引供电的风光互补供电系统，采用如下工作方式：风电机组发出额定电压为690V的三相交流电经整流电路和Boost电路变换为直流1200V；光伏电池发出的直流电经Boost电路变换为直流1200V；1200V直流电经逆变单元逆变为单相50Hz交流电，由单相变压器升压至35KV，直接供给牵引变电所作为牵引供电电源；能量管理单元根据实际运行情况将用于牵引供电的风光互补发电系统控制在四种工况下运行。本发明的供电方法将风光互补电源直接接入牵引变电所一次侧，简化了牵引变压器的复杂性，消除了供电区段电气化铁路产生的负序问题和过分相问题，也有利于促进可再生能源在牵引供电中的应用。

主权项

一种用于牵引供电的风光互补供电系统，由风光互补发电单元、单相逆变单元、能量管理单元、牵引变电所单相变压器构成，所述风光互补供电系统采用如下工作方式：风电机组发出额定电压为690V的三相交流电经整流电路和Boost电路变换为直流1200V；光伏电池发出的直流电经Boost电路变换为直流1200V；1200V直流电经逆变单元逆变为单相50Hz交流电，由单相变压器升压至35KV，直接供给牵引变电所接作为牵引供电电源；在风光互补发电单元的电力输出侧与牵引变电所之间设置有采集单相逆变器输出侧电压和电流并根据供电区段的牵引负荷进行计算、分析并发出控制指令，调节风电机组、光伏电池、蓄电池组的有功输出的能量管理单元，所述能量管理单元根据实际运行情况将用于牵引供电的风光互补发电系统控制在以下四种工况下运行：1).当P1＞0且P1≥PL时，即风速传感器检测风速大于启动风速，且风电机组有功输出可以满足Δt时段供电臂负荷运行时，风光互补型牵引供电电源在工况1模式下运行，即仅由风力发电机组供电，蓄电池组充电至额定容量的90％；2).当P1＞0且P1＜PL时，即风速传感器检测风速大于启动风速，但风电机组有功输出不能满足牵引供电臂负荷运行时，风光互补型牵引供电电源在工况2模式下运行，即启动混合发电模式，由风电机组和光伏电池互补发电；3).当P1＝0但P2＞0，即风速传感器检测风速小于启动风速，风电机组处于停机状态时，但光伏发电有功输出可以满足牵引供电臂负荷运行时，风光互补型牵引供电电源在工况3模式下运行，即由光伏电池供电，蓄电池组互补供电；4).当P1＝0且P2＝0时，即风光互补型牵引供电电源处于无风无光的特殊气象条件时，蓄电池组放电至额定容量的20％或启动备用电源，以满足牵引供电臂负荷运行需求。