电机与电器
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一种用于电气化铁道无功补偿的可控电抗器
张宇1 , 陈乔夫2 , 李江红1 , 王坚1 , 谭娟1
1. 株洲南车时代电气股份有限公司技术中心 株洲 412001 2. 华中科技大学电气与电子工程学院 武汉 430074
A Controllable Reactor for Reactive Power Compensation of Electrified Railways
Zhang Yu1 , Chen Qiaofu2 , Li Jianghong1 , Wang Jian1 , Tan Juan1
1. Technology Center of Zhuzhou CSR Times Electric Co. Ltd. Zhuzhou 412001 China 2. Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 China
摘要 提出一种可以与固定电容器并联运行, 能够根据负荷的动态变化自动调节牵引变电站无功功率的可控电抗器。该可控电抗器在二次侧设置多个绕组, 分别连接双向晶闸管与电压源型逆变器, 通过对晶闸管的分级投切与逆变器电流控制实现电抗的大范围连续变化, 从而完成对无功功率的调节。仿真与试验证明, 该可控电抗器具有响应速度快、补偿精度高、谐波输出低等优异性能。
关键词 :
可控电抗器 ,
无功补偿 ,
多绕组 ,
电气化铁道
Abstract :A novel controllable reactor is proposed to regulate reactive power of traction substations automatically according to dynamic loading by paralleled with fixed capacitors. This controllable reactor which has multiple second windings connected with anti-parallel thyristors and voltage-source inverter (VSI) respectively, can obtain reactance varying in a wide range continuously by step-switching the thyristors and controlling VSI current, so that implement reactive power adjustment. Simulating and experimental results validate the advantages of the presented reactor such as fast response speed, high compensating precision and low harmonic output et al.
Key words :
Controllable reactor
reactive power compensation
multi-windings
electrified railways
收稿日期: 2010-06-29
出版日期: 2014-03-07
作者简介 : 张宇 男, 1980年生, 博士, 工程师, 研究方向为高速列车综合仿真, 电力电子技术在电力系统中的应用等。陈乔夫 男, 1946年生, 教授, 博士生导师, 研究方向为变压器与电抗器技术、电力谐波抑制、FACTS技术等。
引用本文:
张宇, 陈乔夫, 李江红, 王坚, 谭娟. 一种用于电气化铁道无功补偿的可控电抗器[J]. 电工技术学报, 2011, 26(8): 166-171.
Zhang Yu, Chen Qiaofu, Li Jianghong, Wang Jian, Tan Juan. A Controllable Reactor for Reactive Power Compensation of Electrified Railways. Transactions of China Electrotechnical Society, 2011, 26(8): 166-171.
链接本文:
http://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2011/V26/I8/166
[1] 张秀峰, 连级三. 利用电力电子技术构建的新型牵引供电系统[J]. 变流技术与电力牵引, 2007(3): 49-54. [2] 刘弢, 郭知彼, 蒋家久. 牵引变电所静止无功补偿方案综述[J]. 机车电传动, 2005(6): 12-14. [3] 郑宏, 李卫玲, 魏荣宗. 电气化铁道无功治理的可控电抗器应用研究[J]. 电力电子技术, 2004, 38(6): 39-41. [4] Su Hongsheng, Li Qunzhan. Rough controlling TSC for reactive current compensation in traction substations[C]. Proceedings of CES/IEEE 5th International Power Electronics and Motion Control Conference, 2006: 1-5. [5] Blazic B, Papic I. Improved D-STATCOM control for operation with unbalanced currents and voltages[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2006, 21(1): 225-233. [6] 赵伟, 罗安, 唐杰, 等. 静止无功发生器与晶闸管投切电容器协同运行混合无功补偿系统[J]. 中国电机工程学报, 2009, 29(19): 92-98. [7] 王宁之. 电气化铁路动态无功补偿(SVC)方案探讨及可控电抗器的应用[J]. 电力电容器与无功补偿, 2009, 30(4): 5-7. [8] 金立军, 廖黎明, 安世超, 等. 牵引供电系统无功补偿与谐波抑制[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2009, 37(5): 664-668. [9] 吴利仁, 郭欲平, 易运军, 等. 磁阀式可控电抗器在电气化铁道中的应用[J]. 变压器, 2006, 43(3): 13-16. [10] 张宇. 新型变压器式可控电抗器技术研究[D]. 武汉: 华中科技大学, 2009. [11] 张宇, 陈乔夫, 田军, 等. 基于变压器端口调节的可控电抗器[J]. 中国电机工程学报, 2009, 29(18): 113-118. [12] 瓦修京斯基. 变压器的理论与计算[M]. 崔立君, 译. 北京: 机械工业出版社, 1983.
[1]
袁佳歆, 陈凡, 柯焰明, 郑先锋, 张朝阳. 紧凑化正交可控电抗器电感调节特性 [J]. 电工技术学报, 2022, 37(2): 496-504.
[2]
王迎迎, 程红. 应用于功率变换器的多绕组高频变压器模型 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(19): 4140-4147.
[3]
林弘毅, 伍梁, 郭潇, 陈国柱. 高功率密度SiC静止无功补偿器强迫风冷散热综合建模及优化设计方法 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(16): 3446-3456.
[4]
王青朋, 白保东, 陈德志, 安振. 800kV超高压磁饱和可控电抗器的动态特性分析及谐波抑制 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(zk1): 235-242.
[5]
颜湘武, 贾焦心, 王德胜, 秦本双. 基于电力弹簧的低压台区用户侧电压调节方法 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(12): 2623-2631.
[6]
孟凡刚, 徐晓娜, 高蕾, 杨世彦. 双反星形不控整流器的直流侧双无源谐波抑制方法 [J]. 电工技术学报, 2019, 34(8): 1689-1697.
[7]
朱建鑫, 胡海兵, 陆道荣, 姚建辉, 王森, 邢岩. 应用于级联STATCOM的高精度低成本全FPGA实时仿真模型研究 [J]. 电工技术学报, 2019, 34(4): 777-785.
[8]
陈玉, 文明浩, 尹项根, 雷二涛, 蔡宜君. 配电变压器集成式级联STATCOM原理与设计 [J]. 电工技术学报, 2018, 33(12): 2861-2872.
[9]
邱琰辉, 陈道炼, 江加辉. 多绕组同时供电直流变换器型多输入逆变器 [J]. 电工技术学报, 2017, 32(6): 181-190.
[10]
马茜, 罗培, 戴瑜兴. V/v牵引供电所混合式电能质量控制系统非对称补偿设计 [J]. 电工技术学报, 2017, 32(4): 221-230.
[11]
吴丽然, 吴命利. 基于调制波重构的级联H桥型变流器直流电压均衡控制原理分析 [J]. 电工技术学报, 2017, 32(22): 1-12.
[12]
安振, 陈志伟, 白保东, 吴红雨. 基于磁状态调节机制的可控电抗器分析设计 [J]. 电工技术学报, 2017, 32(20): 213-221.
[13]
李书珍, 耿华, 杨耕. 链式静止无功补偿器分布式控制系统 [J]. 电工技术学报, 2017, 32(20): 153-159.
[14]
董萍, 徐良德, 刘明波, 秦川. 大电网多站点无功补偿协调控制的多目标混合优化方法 [J]. 电工技术学报, 2017, 32(2): 271-280.
[15]
田铭兴, 柳轶彬, 尹健宁, 赵茜茹. 变压器式可控电抗器限流电感计算 [J]. 电工技术学报, 2017, 32(2): 144-152.