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专利号: 2022102618395
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种智能牵引变电所,包括牵引变压器TT,其特征在于:智能牵引变电所设有潮流调控装置PCD和控制器CC,所述牵引变压器TT的原边与三相电网中的U相、V相连接,次边的一端与牵引母线TSB连接,另一端接地;所述牵引母线TSB通过馈线F与采用交流双边供电的牵引网OCS连接;所述控制器CC用于根据牵引母线TSB和馈线F的电量信息控制潮流调控装置PCD对牵引变压器TT进行负序补偿使得负序满足国标要求,控制器CC还用于控制潮流调控装置PCD利用从交流双边供电牵引网OCS返回牵引变电所的发电潮流,使得返回电网的发电潮流满足预设要求。

2.根据权利要求1所述的一种智能牵引变电所,其特征在于:所述馈线F包括馈线F1和馈线F2,所述牵引网OCS包括牵引网OCS1和牵引网OCS2,牵引母线TSB通过馈线F1向牵引网OCS1供电,牵引母线TSB通过馈线F2向牵引网OCS2供电,牵引网OCS1与牵引网OCS2之间设置有电分段。

3.根据权利要求2所述的一种智能牵引变电所,其特征在于:所述馈线F1上设有电流互感器CT1,馈线F2上设有电流互感器CT2,牵引母线TSB上设有电压互感器PT;所述电流互感器CT1、电流互感器CT2和电压互感器PT的测量端均与控制器CC的输入端连接,控制器CC的控制端与潮流调控装置PCD的控制端连接。

4.根据权利要求1所述的智能牵引变电所,其特征在于:所述潮流调控装置PCD包括变流装置TPC、变流装置PPC、变流装置DPC、储能装置ES及正极母线PB和负极母线NB,其中:所述变流装置TPC为单相变流系统,其交流侧的一端与牵引母线TSB连接,另一端接地;

所述变流装置PPC为单相变流系统,其交流侧的一端直接与三相电网中的W相连接,另一端与三线电网的零线N相连;或者,变流装置PPC交流侧的另一端与牵引变压器TT的原边绕组中间抽头O连接;

所述变流装置DPC为三相变流系统,其交流侧分别与牵引变电所配电系统三相母线a、母线b、母线c相连;

所述变流装置PPC、变流装置TPC、变流装置DPC以及储能装置ES的直流侧正极和负极分别与所述正极母线PB和负极母线NB连接。

5.根据权利要求1所述的智能牵引变电所,其特征在于:所述潮流调控装置PCD的控制端包括变流装置TPC、变流装置PPC、变流装置DPC、储能装置ES的控制端。

6.一种基于权利要求1所述智能牵引变电所的潮流控制方法,其特征在于:所述电压互感器PT检测牵引母线TSB的电压UT,电流互感器CT1、电流互感器CT2分别检测馈线F1、馈线F2的电流;

根据检测到的牵引母线TSB的电压和馈线F1、馈线F2的电流,控制器CC计算得到牵引母线TSB通过馈线F1、馈线F2分别向牵引网OCS1、牵引网OCS2提供的有功潮流,其中,流向牵引网OCS1、牵引网OCS2的有功潮流为正,流向牵引母线TSB的有功潮流为负;

根据所述有功潮流,控制器CC控制潮流调控装置PCD的变流装置TPC和变流装置PPC对牵引变压器TT进行负序补偿使得负序满足国标要求;或者,控制器CC控制潮流调控装置PCD的变流装置DPC或储能装置ES利用从牵引网OCS1、牵引网OCS2返回牵引变电所总的发电潮流,使得返回电网的发电潮流满足预设要求。

7.根据权利要求6所述的潮流控制方法,其特征在于:所述控制器CC根据牵引母线TSB的电压UT和馈线F1的电流I1计算得到牵引母线TSB通过馈线F1向牵引网OCS1提供的有功潮流P1,根据牵引母线TSB的电压UT和馈线F2的电流I2计算得到牵引母线TSB通过馈线F2向牵引网OCS2提供的有功潮流P2;

控制器CC根据有功潮流P1和有功潮流P2控制潮流调控装置PCD的变流装置TPC和变流装置PPC对牵引变压器TT进行负序补偿使得负序满足国标要求;或者,控制潮流调控装置PCD的变流装置DPC或储能装置ES利用从牵引网OCS1、牵引网OCS2返回牵引变电所总的发电潮流,使得返回电网的发电潮流满足预设要求。

8.根据权利要求7所述的潮流控制方法,其特征在于:若P1+P2<0,控制器CC判定馈线F1和馈线F2返回电网的为发电潮流,则控制潮流调控装置PCD的变流装置TPC、变流装置DPC工作并向配电系统三相母线a、母线b、母线c供电,或者控制变流装置TPC的储能装置ES充电,二者的发电潮流之和等于 |P1+P2|,使得返回电网的发电潮流=0,满足预设要求;同时,使控制潮流调控装置PCD中的变流装置PPC待机;

若P1+P2>0,控制器CC判定馈线F1和馈线F2为牵引工况,则控制潮流调控装置PCD的变流装置PPC和变流装置TPC对牵引变压器TT进行负序补偿,并控制潮流调控装置PCD中的储能装置ES通过变流装置TPC向牵引母线TSB供电,使得牵引变电所负序达标;同时控制潮流调控装置PCD中的变流装置DPC待机;

若P1+P2=0,控制器CC判定馈线F1和馈线F2空载,则控制潮流调控装置PCD待机。