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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410826486.4(22)申请日 2014.12.29B60M 3/02(2006.01)B60M 3/00(2006.01)H02J 3/16(2006.01)H02J 3/01(2006.01)(71)申请人 湖南华大紫光科技股份有限公司地址 410205 湖南省长沙市长沙高新技术开发区麓谷麓松路 456 号(72)发明人 严文交 罗隆福 马芳(54) 发明名称电气化铁路 V/v 牵引变电站潮流控制装置(57) 摘要本发明公开了一种电气化铁路 V/v 牵引变电站潮流控制装置，该装置由静止功率调节器、TCR滤波器、LC 滤波器。
2、（FC）组成。静止功率调节器安装在 V/v 变二次侧，通过共用直流侧电容形成背靠背结构，换流器的交流侧通过降压变压器分别接入牵引变二次侧供电臂。在 V/v 变二次侧的 a相接入FC兼滤波器，在b相接入TCR滤波器，采用容量优化计算各参数，可降低成本并吸收系统谐波含量。该装置采用双闭环控制器控制两供电臂的潮流分布，实现多模式潮流控制，通过 V/v 牵引变和 TCR、FC、静止功率调节器的配合，实现电气化铁路牵引变电站多模式潮流双闭环控制，抑制电压波动、有效屏蔽主要谐波并实现负序和无功的综合治理。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书2。
3、页 附图1页(10)申请公布号 CN 104494467 A(43)申请公布日 2015.04.08CN 104494467 A1/1 页21.电气化铁路 V/v 牵引变电站潮流控制装置。2.其特征在于，包括 ：两相式静止功率调节器（4）、TCR 加滤波器（9）和 FC 兼滤波器（8）。3.两相式静止功率调节器（4）包括两个以上共用直流侧电容（7）形成背靠背结构的电压源换流器（6），两个换流器（6）的交流输出端通过单相降压变压器（5）分别连接至三相 V/v 牵引变压器（2）的 a 相供电座和 b 相供电座。4.a 相供电座并联 FC 兼滤波器（8），b 相供电座并联 TCR 加滤波器（9）。5。
4、.要求 1 所述的适用于电气化铁路 V/v 牵引变电站潮流控制装置，其特征在于 ：采用容量优化设计方法，设计 TCR 加滤波器（9）和 FC 兼滤波器（8），显著减少静止功率调节器（4）的容量和装置总成本，并有效减少系统谐波含量。6.权利要求 1 所述的适用于电气化铁路 V/v 牵引变电站潮流控制装置，其特征在于 ：装置控制两供电臂的潮流分布，实现多模式潮流控制 ：既可抑制电压波动，又可补偿变电站高压侧功率因数并抑制电压不平衡度，使其满足国家标准要求。7.权利要求 1 所述的适用于电气化铁路 V/v 牵引变电站潮流控制装置，其特征在于 ：系统采用双闭环控制结构。8.外环潮流控制器（11）采集电。
5、网侧三相电压和电流值，计算实时电压波动参数或电能质量参数，与电压波动允许值或电能质量给定值比较后，其误差信号与变压器二次侧电压电流信号进行控制运算，得到内环功率控制器（10）的功率给定值。9.内环功率控制器（10）根据功率给定值，控制两换流器（6）的有功功率和无功功率的方向和大小，实现电压波动抑制或电能质量指标参数的双闭环控制。10.权利要求 1 所述的适用于电气化铁路 V/v 牵引变电站潮流控制装置，其特征在于 ：采用容量优化解耦算法，计算内环功率控制器（10）的功率给定值。11.在满足电压波动范围和电能质量指标国家标准的情况下，计算内环功率控制器（10）的功率给定值，显著减少装置有源部分容。
6、量和成本。权 利 要 求 书CN 104494467 A1/2 页3电气化铁路 V/v牵引变电站潮流控制装置技术领域0001 本发明涉及电气化铁路领域，特别涉及一种电气化铁路 V/v 牵引变电站潮流控制装置。背景技术0002 随着我国电气化铁路的迅速发展，由电气化铁路负荷特性和牵引变压器接线型式等原因引起的电压波动、负序、无功和谐波等电能质量问题日益突出，这些问题将会影响牵引供电系统多种电力设备的正常运行，为牵引供电系统的安全稳定运行带来隐患。0003 目前治理谐波的方法主要有无源滤波和有源滤波（APF）；治理无功主要采用 SVC和静止无功发生器（SVG）。铁路功率调节器（RPC）能对电气化铁。
7、路牵引供电系统进行负序、无功和谐波综合治理，但是由于 RPC 采用有源器件，容量大，成本高，因此适当降低装置容量，减少装置成本，对于 RPC 的市场推广具有重要意义。而且目前 RPC 一般采用开环全补偿控制，对随机波动负荷的综合治理效果不甚理想，需要采用闭环控制提高控制效果。发明内容0004 为了解决上述技术问题，本发明提供一种电气化铁路 V/v 牵引变电站潮流控制装置。0005 技术方案是 ：提供一种电气化铁路 V/v 牵引变电站潮流控制装置，该装置由两相式静止功率调节器、TCR 加滤波器和 FC 兼滤波器组成。两相式静止功率调节器包括两个以上共用直流侧电容形成背靠背结构的电压源换流器，两个。
8、换流器的交流输出端通过单相降压变压器分别连接至三相 V/v 牵引变压器的 a 相供电座和 b 相供电座。a 相供电座并联 FC兼滤波器，b 相供电座并联 TCR 加滤波器。0006 本发明的有益效果在于 ：（1）本方案在 V/v 变压器二次侧 a 相供电臂上并联接入 FC 兼滤波器，在 b 相供电臂上并联接入 TCR 加滤波器，降低了静止功率调节器的容量，有效地降低了装置成本，对于装置的市场推广具有重要意义。0007 （2）装置可以控制两供电臂的潮流分布，实现多模式潮流控制 ：既可抑制电压波动，又可补偿变电站高压侧功率因数并抑制电压不平衡度，使其满足国家标准要求。0008 （3）装置采用双闭环。
9、控制结构，实现电压波动抑制或电能质量指标参数的双闭环控制，提高了控制效果。0009 （4）装置采用容量优化解耦算法，在满足电压波动范围和电能质量指标国家标准的情况下，计算内环功率控制器的功率给定值，显著减少装置有源部分容量和成本。附图说明0010 图 1 为本发明专利的主电路结构和控制电路框图。0011 图中 ：三相 110kV（220kV）电网（1）、三相 V/v 牵引变压器（2）、电力机车（3）、静止说 明 书CN 104494467 A2/2 页4功率调节器（4）、单相降压变压器（5）、电压源换流器（6）、直流电容（7）、FC 兼滤波器（8）、TCR 加滤波器（9）、内环功率控制器（10。
10、）、外环潮流控制器（11）。具体实施方式0012 下面结合附图和实施对本发明专利作进一步的说明。0013 如图 1 所示，本发明专利包括 ：两相式静止功率调节器（4）、TCR 加滤波器（9）和 FC兼滤波器（8）。两相式静止功率调节器（4）包括两个以上共用直流侧电容（7）形成背靠背结构的电压源换流器（6），两个换流器（6）的交流输出端通过单相降压变压器（5）分别连接至三相 V/v 牵引变压器（2）的 a 相供电座和 b 相供电座。a 相供电座并联 FC 兼滤波器（8），b相供电座并联 TCR 加滤波器（9）。说 明 书CN 104494467 A1/1 页5图 1 说 明 书 附 图CN 104494467 A。