RU99394U1 - AC ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM - Google Patents

AC ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
RU99394U1
RU99394U1 RU2010124640/11U RU2010124640U RU99394U1 RU 99394 U1 RU99394 U1 RU 99394U1 RU 2010124640/11 U RU2010124640/11 U RU 2010124640/11U RU 2010124640 U RU2010124640 U RU 2010124640U RU 99394 U1 RU99394 U1 RU 99394U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
harmonic
harmonics
traction
filter
Prior art date
Application number
RU2010124640/11U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Владимирович Ермоленко
Дмитрий Владимирович Ермоленко
Николай Иванович Молин
Владислав Анатольевич Ушаков
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
Priority to RU2010124640/11U priority Critical patent/RU99394U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU99394U1 publication Critical patent/RU99394U1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

1. Система тягового электроснабжения электровоза переменного тока, содержащая тяговый трансформатор и выпрямительно-инверторный преобразователь, питающий тяговую нагрузку, отличающаяся тем, что содержит включенный параллельно первичной обмотке тягового трансформатора активный кондиционер гармоник, содержащий последовательно соединенные сопротивление R, индуктивность L, емкость С и генератор гармоник тока в виде цепи нескольких последовательно включенных однофазных мостовых инверторов напряжения на IGBT модулях, процессорное устройство, выполненное с возможностью управления инверторами для формирования на выводе, подключенном к пассивной RLC-цепи, широтно-модулированных напряжений, создающих в этой цепи гармоники тока, встречно направленные гармоникам тока первичной обмотки тягового трансформатора. ! 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что однофазные мостовые инверторы напряжения соединены последовательно и выполнены трехуровневыми. ! 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что процессорное устройство содержит датчики тока локомотива ТА1 и активного кондиционера гармоник ТА2, датчик напряжения одной из обмоток тягового трансформатора, датчики напряжений на конденсаторах, питающих инверторы со стороны постоянного тока, фильтр гармоник тока, выделяющий из сигналов датчиков тока высшие гармоники. ! 4. Система по п.3, отличающаяся тем, что фильтр гармоник тока выполнен в виде аналогового или цифрового режекторного фильтра. ! 5. Система по п.3, отличающаяся тем, что фильтр гармоник тока выполнен в виде цифрового фильтра низкой частоты, имеющего частоту среза между первой и третьей гармониками, последовательно � 1. The system of traction power supply of an alternating current electric locomotive, containing a traction transformer and a rectifier-inverter converter supplying the traction load, characterized in that it contains an active harmonic conditioner connected in parallel to the primary winding of the traction transformer, containing series-connected resistance R, inductance L, capacitance C and a generator current harmonics in the form of a chain of several series-connected single-phase bridge voltage inverters on IGBT modules, a processor device configured to control inverters to form at the output connected to a passive RLC circuit, width-modulated voltages that create counter-directed current harmonics in this circuit harmonics of the primary winding of the traction transformer. ! 2. The system according to claim 1, characterized in that the single-phase bridge voltage inverters are connected in series and are three-level. ! 3. The system according to claim 1, characterized in that the processor device contains current sensors for the locomotive TA1 and the active harmonic conditioner TA2, a voltage sensor for one of the traction transformer windings, voltage sensors on capacitors feeding the inverters from the DC side, a current harmonic filter that emits higher harmonics from current sensor signals. ! 4. The system according to claim 3, characterized in that the current harmonic filter is made in the form of an analog or digital notch filter. ! 5. The system according to claim 3, characterized in that the current harmonic filter is made in the form of a digital low-frequency filter having a cutoff frequency between the first and third harmonics, in series �

Description

Полезная модель относится к области электрифицированных железных дорог и может быть использовано для компенсации реактивной мощности и высших гармоник тока электровоза, т.е. для улучшения качества энергии.The utility model relates to the field of electrified railways and can be used to compensate for reactive power and higher harmonics of the current of an electric locomotive, i.e. to improve energy quality.

Известен трехфазный активный электрический фильтр, применяемый в автономных электрических системах переменного тока с мощными нелинейными нагрузками для снижения высших гармонических составляющих напряжения и тем самым улучшения качества электрической энергии (патент РФ №2121222 С1, МПК: Н04В 3/54, Н03Н 7/01, опубл. 27.10.1998 г.) - аналог.Known three-phase active electric filter used in autonomous electrical systems of alternating current with powerful non-linear loads to reduce the higher harmonic voltage components and thereby improve the quality of electrical energy (RF patent No. 2121222 C1, IPC: Н04В 3/54, Н03Н 7/01, publ. . 10.27.1998) - an analogue.

Недостатком известного решения является то, что в нем не учитывается влияние искажения на форму кривой тока.A disadvantage of the known solution is that it does not take into account the effect of distortion on the shape of the current curve.

Известен активный фильтр для питаемого от воздушной контактной сети переменного тока тягового средства (патент РФ №2083388 С1, МПК B60L 9/08, опубл. 10.07.97 г.) - аналог.Known active filter for traction power supplied from an air contact network of an alternating current (RF patent No. 2083388 C1, IPC B60L 9/08, publ. 10.07.97) - analogue.

Известное устройство может располагаться непосредственно внутри ЭПС (электровоза), либо на тяговой подстанции. Использование данного устройства непосредственно на ЭПС позволяет повысить коэффициент мощности тяговой единицы.The known device can be located directly inside the EPS (electric locomotive), or at a traction substation. Using this device directly on the EPS allows you to increase the power factor of the traction unit.

Известное решение имеет следующие недостатки:The known solution has the following disadvantages:

- принятый способ измерения высших гармоник тока на основе вычисления спектра с использованием дискретного быстрого преобразования Фурье, а затем, после удаления из спектра первой гармоники, восстановление сигнала, содержащего только высшие гармоники, является сложным для реализации и недостаточно быстрым, чтобы использовать этот сигнал в контуре обратной связи. Такой способ малопригоден для быстроменяющихся режимов работы системы тягового электроснабжения;- the adopted method of measuring higher current harmonics based on spectrum calculation using a discrete fast Fourier transform, and then, after removing the first harmonic from the spectrum, reconstructing a signal containing only higher harmonics is difficult to implement and not fast enough to use this signal in the loop feedback. This method is unsuitable for rapidly changing operating modes of the traction power supply system;

- необходимо иметь дополнительные выпрямители для подпитки конденсаторов инверторов на стороне постоянного тока. Среди всех предложенных в известном решении схем подключения инверторов к тяговому трансформатору нет ни одной схемы с использованием в пассивной цепи последовательно включенного конденсатора, предлагаются только индуктивности, что приводит к высокому сопротивлению этой цепи для токов высших гармоник и к необходимости коррекции формируемых инверторами сигналов высших гармоник в сторону увеличения;- it is necessary to have additional rectifiers to feed the inverter capacitors on the DC side. Among all the schemes for connecting inverters to a traction transformer proposed in the well-known solution, there is not a single circuit using a series-connected capacitor in the passive circuit, only inductors are offered, which leads to high resistance of this circuit for higher harmonics currents and to the need for correction of higher harmonics signals generated by inverters in side of increase;

- подключение активного кондиционера гармоник (АКГ) параллельно одной из обмоток низкого напряжения тягового трансформатора неосуществимо из-за проблем питания инверторов на стороне постоянного тока. В этих цепях должны быть выпрямители с очень малыми внутренними сопротивлениями и рассчитаны на очень большие токи из-за шунтирования этих цепей низкоомной двигательной нагрузкой. Конденсаторы просто не удастся зарядить до нужного напряжения.- connecting an active harmonic conditioner (ACH) in parallel to one of the low voltage windings of the traction transformer is not feasible due to problems with the power supply of inverters on the DC side. These circuits must have rectifiers with very low internal resistances and are designed for very high currents due to the shunting of these circuits with a low-impedance motor load. Capacitors simply cannot be charged to the desired voltage.

Известна система тягового электроснабжения электровоза переменного тока, предназначенная для компенсации реактивной мощности и содержащая тяговый трансформатор и выпрямительно-инверторный преобразователь (патент РФ №56734, МПК: H02J 3/18, опубл. 10.11.2007 г.) - прототип.A known traction power supply system for an AC electric locomotive designed to compensate for reactive power and comprising a traction transformer and a rectifier-inverter converter (RF patent No. 56734, IPC: H02J 3/18, published on November 10, 2007) is a prototype.

Недостатком известного решения является невысокая эффективность компенсации реактивной мощности при работе на электровозах переменного тока.A disadvantage of the known solution is the low efficiency of reactive power compensation when working on AC electric locomotives.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение является повышение надежности и эффективности компенсации реактивной мощности и высших гармоник тока электровоза, и повышение качества электроэнергии.The technical result, the achievement of which the claimed solution is directed, is to increase the reliability and efficiency of reactive power compensation and higher harmonics of the current of the electric locomotive, and to improve the quality of electricity.

Указанный технический результат достигается тем, что в системе тягового электроснабжения электровоза переменного тока, содержащей тяговый трансформатор и выпрямительно-инверторный преобразователь, выполненный с возможностью питания тяговой нагрузки, параллельно первичной обмотке тягового трансформатора включен активный кондиционер гармоник, содержащий последовательно соединенные сопротивление R, индуктивность L, емкость С и генератор гармоник тока в виде цепи нескольких последовательно включенных однофазных мостовых инверторов напряжения на IGBT модулях, процессорного устройства, выполненного с возможностью управления инверторами для формирования на выводе, подключенном к пассивной RLC-цепи, широтно-модулированных напряжений, создающих в этой цепи гармоники тока, встречно направленные гармоникам тока первичной обмотки тягового трансформатора.The specified technical result is achieved by the fact that in the traction power supply system of an alternating current electric locomotive containing a traction transformer and a rectifier-inverter converter configured to supply traction load, an active harmonic conditioner is included in parallel with the traction transformer primary winding, containing in series resistance R, inductance L, capacitance C and current harmonic generator in the form of a chain of several series-connected single-phase bridge inverters voltage on IGBT modules, a processor device configured to control inverters to generate pulse-width modulated voltages on the output connected to a passive RLC circuit, creating current harmonics in this circuit that are opposite to the current harmonics of the primary winding of the traction transformer.

Система, характеризующаяся тем, что для снижения напряжений на IGBT-транзисторах, однофазные мостовые инверторы напряжения соединены последовательно и могут быть выполнены трехуровневыми.The system, characterized in that to reduce the voltage on the IGBT-transistors, single-phase bridge voltage inverters are connected in series and can be made three-level.

Система, характеризующаяся тем, что процессорное устройство, содержит датчики тока локомотива AT1 и активного кондиционера гармоник АТ2, датчик напряжения одной из обмоток тягового трансформатора, датчики напряжений на конденсаторах, питающих инверторы со стороны постоянного тока, фильтр гармоник тока, выделяющий из сигналов датчиков тока высшие гармоники, причем фильтр гармоник тока выполнен в виде аналогового или цифрового режекторного фильтра, или в виде цифрового фильтра низкой частоты, имеющего частоту среза между первой и третьей гармониками, последовательно с ним включенного цифрового фазосдвигателя основной гармоники тока до угла 180 градусов, и сумматора, к одному из входов которого подведен сигнал с датчика тока, а к другому сдвинутый на 180 градусов сигнал первой гармоники тока.The system, characterized in that the processor device, contains current sensors of the AT1 locomotive and the AT2 active air conditioner, voltage sensor of one of the windings of the traction transformer, voltage sensors on the capacitors supplying the inverters from the DC side, a current harmonic filter that extracts higher current signals from the current sensors harmonics, moreover, the current harmonic filter is made in the form of an analog or digital notch filter, or in the form of a digital low-pass filter having a cutoff frequency between the first and third harmonics, in series with it, the digital phase shifter of the main harmonic of the current is up to an angle of 180 degrees, and an adder, to one of the inputs of which a signal from the current sensor is connected, and to the other, a signal of the first harmonic of the current shifted by 180 degrees.

Как известно, тяговая сеть как однопроводная линия с возвратом тока через землю, практически полностью несимметрична. В результате этого токи, протекающие в тяговой сети железных дорог, электрифицированных как по системе переменного тока, так и по системе постоянного, оказывают мешающее влияние на смежные с ней воздушные и кабельные линии связи, радиовещания, телеуправления и т.д. Известно также, что помехи в линиях связи, обусловленные магнитным влиянием и электромагнитными процессами в тяговой сети, определяются высшими гармоническими составляющими спектра тягового тока. Кроме того, гармоники тока, создаваемые нелинейными нагрузками, могут представлять собой серьезные проблемы для систем электропитания.As you know, the traction network as a single-wire line with the return of current through the earth is almost completely asymmetrical. As a result of this, the currents flowing in the traction network of railways, electrified both by the alternating current system and by the constant system, interfere with the air and cable lines of communication, broadcasting, telecontrol, etc., adjacent to it. It is also known that interference in communication lines due to magnetic influence and electromagnetic processes in the traction network is determined by the higher harmonic components of the traction current spectrum. In addition, current harmonics created by non-linear loads can be serious problems for power systems.

Гармонические составляющие представляют собой токи с частотами, кратными основной частоте источника питания. Высшие гармоники тока, накладываемые на основную гармонику, приводят к искажению формы тока. В свою очередь искажения тока влияют на форму напряжения в системе электропитания, вызывая недопустимые воздействия на нагрузки системы.Harmonic components are currents with frequencies that are multiples of the main frequency of the power source. Higher harmonics of the current superimposed on the fundamental harmonic lead to distortion of the current shape. In turn, current distortions affect the voltage shape in the power supply system, causing unacceptable effects on system loads.

Принцип действия активного кондиционера гармоник (АКГ) основан на анализе гармоник тока нелинейной нагрузки и генерировании в распределительную сеть таких же гармоник тока, но с противоположной фазой. Как результат этого, высшие гармонические составляющие тока нейтрализуются в точке подключения АКГ. Это означает, что они не распространяются от нелинейной нагрузки в сеть и не искажают напряжения первичного источника энергии.The principle of operation of an active harmonic conditioner (ACH) is based on the analysis of harmonics of the current of the nonlinear load and generation of the same harmonics of the current into the distribution network, but with the opposite phase. As a result of this, the higher harmonic components of the current are neutralized at the point of connection of the ACG. This means that they do not propagate from the nonlinear load on the network and do not distort the voltage of the primary energy source.

Заявляемая система тягового электроснабжения переменного тока с АКГ представлена на фиг.1-6.The inventive traction power supply system of alternating current with ACG is shown in Fig.1-6.

На фиг.1 представлена принципиальная схема заявляемой системы, на фиг.2 - ток одного из IGBT-модулей трехуровневого инвертора, на фиг.3 - напряжение на модуле IGBT, на фиг.4 - управляющий сигнал, поступающий с процессора гармоник тока на широтно-импульсные модуляторы инвертора, на фиг.5 - выходные широтно-модулированные импульсы напряжения трех последовательно включенных трехуровневых IGBT инверторов на частоте несущей 20 кГц; на фиг.6 - напряжения на реакторе L (черный цвет) и конденсаторе С (серый) до и после отключения управления инверторами в момент 0,233 сек.Figure 1 presents a schematic diagram of the inventive system, figure 2 is the current of one of the IGBT modules of a three-level inverter, figure 3 is the voltage on the IGBT module, figure 4 is a control signal from the current harmonic processor at pulse inverter modulators, figure 5 - output pulse-width modulated voltage pulses of three series-connected three-level IGBT inverters at a carrier frequency of 20 kHz; figure 6 - voltage at the reactor L (black) and the capacitor C (gray) before and after turning off the control of the inverters at the moment of 0.233 seconds.

Система содержит тяговый (силовой) трансформатор (ЭПС) 1, выпрямительно-инверторный преобразователь 2, пассивный силовой R-L-С фильтр сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения 3, генератор гармоник тока 4, процессорное устройство 9, гальваническую развязку 5 и драйверы 6. Процессорное устройство, содержит датчик 7 тока локомотива (AT1) и датчик 8 тока активного кондиционера гармоник (АТ2), датчик напряжения одной из обмоток тягового трансформатора 1, датчики напряжений на конденсаторах, питающих инверторы 4 со стороны постоянного тока, фильтр гармоник тока, выделяющий из сигналов датчиков тока высшие гармоники, причем фильтр гармоник тока выполнен в виде аналогового или цифрового режекторного фильтра, или в виде цифрового фильтра низкой частоты, имеющего частоту среза между первой и третьей гармониками, последовательно с ним включенного цифрового фазосдвигателя основной гармоники тока до угла 180 градусов, и сумматора, к одному из входов которого подведен сигнал с датчика тока, а к другому сдвинутый на 180 градусов сигнал первой гармоники тока.The system contains a traction (power) transformer (EPS) 1, a rectifier-inverter converter 2, a passive power RL-C filter for smoothing rectified voltage ripples 3, a current harmonic generator 4, a processor device 9, galvanic isolation 5 and drivers 6. The processor device contains locomotive current sensor 7 (AT1) and active harmonic conditioner current sensor (AT2) 8, voltage sensor of one of the windings of the traction transformer 1, voltage sensors on the capacitors supplying the inverters 4 from the DC side, filter current harmonics, extracting higher harmonics from the current sensor signals, the current harmonic filter being made in the form of an analog or digital notch filter, or as a digital low-pass filter having a cutoff frequency between the first and third harmonics, and a digital main phase harmonic of the current harmonic connected in series with it to an angle of 180 degrees, and an adder, to one of the inputs of which a signal from a current sensor is connected, and to the other, a signal of the first harmonic of the current shifted by 180 degrees.

Подпитка конденсаторов инвертора на стороне постоянного тока осуществляется через инверторы и пассивный силовой RLCфильтр 3, через который инверторы присоединены параллельно первичной обмотке тягового трансформатора 1. Дополнительных выпрямителей для питания инверторов со стороны постоянного тока не требуется. Регулятор-ограничитель напряжений на конденсаторах, присоединенный к датчику напряжения одной из вторичных обмоток тягового трансформатора, формирует ортогональную составляющую этого сигнала, которая с некоторым весовым коэффициентом суммируется с управляющим сигналом процессорного устройства высших гармоник тока. Суммарный сигнал подается на устройство формирования широтно-модулированных импульсов, которые через гальванические развязки 5 подаются на драйверы 6 инверторных мостов. С целью снижения задержек в контуре компенсации гармоник тока и уменьшения влияния высокочастотных напряжений инвертора на напряжение тяговой сети, несущая частота ШИМ-модуляции может быть повышена до 20 кГц. На такой частоте гармоники напряжения и тока не проникают в тяговую сеть, а высокочастотные напряжения возникают только на индуктивности L. Для уменьшения напряжений и снижения требований к уровню изоляции индуктивность L выполняется в виде нескольких последовательно соединенных секций. RLC-цепь, входящая в состав АКГ имеет емкостной характер на основной частоте и служит для частичной компенсации реактивной составляющей тока электровоза.The inverter’s capacitors are fed on the DC side through inverters and a passive power RLC filter 3, through which the inverters are connected in parallel with the primary winding of the traction transformer 1. Additional rectifiers for supplying the inverters from the DC side are not required. A voltage limiter-regulator on capacitors connected to a voltage sensor of one of the secondary windings of a traction transformer generates the orthogonal component of this signal, which is summed with a certain weighting factor with the control signal of the processor device for higher current harmonics. The total signal is fed to the device for the formation of pulse-width modulated pulses, which are fed through galvanic isolation 5 to the drivers 6 of the inverter bridges. In order to reduce delays in the current harmonic compensation circuit and to reduce the influence of high-frequency inverter voltages on the voltage of the traction network, the carrier frequency of PWM modulation can be increased to 20 kHz. At such a frequency, the harmonics of voltage and current do not penetrate the traction network, and high-frequency voltages occur only at the inductance L. To reduce voltages and reduce the requirements for the level of insulation, the inductance L is made in the form of several series-connected sections. The RLC circuit, which is part of the ACG, is capacitive in nature at the fundamental frequency and serves to partially compensate the reactive component of the current of the electric locomotive.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Заявителем были проведены исследования заявляемой системы со следующими параметрами: Ток выпрямительной нагрузки 45 А, силовой трансформатор 6/0,4 кВ распределительной подстанции ИрГУПС; разделительный трансформатор 380/220 В (S=1,5 кВА); выпрямитель питания инвертора; фильтр сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения (Rф=50 м, Сф=10 мкФ, электролитический конденсатор); цифровой сигнальный процессор фирмы Texas Instruments; инвертор на IGBT транзисторах (IGBT транзисторы на ток 100-150 А); фильтр присоединения инвертора к пассивной RLC цепи (Rф=1 Ом, Сф=10 мкФ, LC цепь (L=2 мГн, С=500 мкФ); индуктивность на входе выпрямителя (La=1 мГн); однофазный мостовой выпрямитель (Ud=250 В, Id=45 А); выпрямительная нагрузка (Ld=32 мГн, Rd=4 Ом).The applicant conducted studies of the inventive system with the following parameters: Rectifier load current 45 A, power transformer 6 / 0.4 kV distribution substation IrGUPS; isolation transformer 380/220 V (S = 1,5 kVA); inverter power rectifier; rectification voltage ripple smoothing filter (Rf = 50 m, Sf = 10 μF, electrolytic capacitor); Texas Instruments digital signal processor; an inverter based on IGBT transistors (IGBT transistors for current 100-150 A); filter connecting the inverter to the passive RLC circuit (Rf = 1 Ohm, Cf = 10 μF, LC circuit (L = 2 mH, C = 500 μF); inductance at the input of the rectifier (La = 1 mH); single-phase bridge rectifier (Ud = 250 V, Id = 45 A); rectifying load (Ld = 32 mH, Rd = 4 Ohms).

Заявляемая система тягового электроснабжения с АКГ тока снижает несинусоидальность тока и напряжения, т.е. повышает качество электроэнергии. По коэффициенту искажения синусоидальности кривой напряжения по средним значениям в три раза, по максимальным значениям в пять раз; снижение несинусоидальности тока по 3-ей гармонической составляющей в такой же кратности; несинусоидальность тока по меньшему порядку гармоник также значительно уменьшается. В частности, коэффициент искажения синусоидальности кривой тока при использовании пассивных фильтров составил Ki=25,9%, коэффициент искажения синусоидальности кривой тока в соответствии с заявляемым решением снизился до величины Ki=18,5%.The inventive traction power supply system with ACG current reduces the non-sinusoidality of current and voltage, i.e. improves the quality of electricity. By the distortion coefficient of the sinusoidality of the voltage curve by average values three times, by the maximum values five times; reduction of current non-sinusoidality along the 3rd harmonic component in the same multiplicity; the non-sinusoidality of the current in the lower order of harmonics is also significantly reduced. In particular, the distortion coefficient of the sinusoidality of the current curve when using passive filters was Ki = 25.9%, the distortion coefficient of the sinusoidality of the current curve in accordance with the claimed solution decreased to Ki = 18.5%.

Claims (5)

1. Система тягового электроснабжения электровоза переменного тока, содержащая тяговый трансформатор и выпрямительно-инверторный преобразователь, питающий тяговую нагрузку, отличающаяся тем, что содержит включенный параллельно первичной обмотке тягового трансформатора активный кондиционер гармоник, содержащий последовательно соединенные сопротивление R, индуктивность L, емкость С и генератор гармоник тока в виде цепи нескольких последовательно включенных однофазных мостовых инверторов напряжения на IGBT модулях, процессорное устройство, выполненное с возможностью управления инверторами для формирования на выводе, подключенном к пассивной RLC-цепи, широтно-модулированных напряжений, создающих в этой цепи гармоники тока, встречно направленные гармоникам тока первичной обмотки тягового трансформатора.1. The traction power supply system of an alternating current electric locomotive comprising a traction transformer and a rectifier-inverter converter supplying a traction load, characterized in that it comprises an active harmonic conditioner connected in parallel with the primary winding of the traction transformer, comprising a series resistance R, inductance L, capacitance C and a generator current harmonics in the form of a chain of several series-connected single-phase bridge voltage inverters on IGBT modules, a processor device GUT configured to control inverter for generating at the output, connected to the passive RLC-circuit a pulse-modulated voltage generating circuit in the harmonic current, harmonic current oppositely directed traction transformer primary winding. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что однофазные мостовые инверторы напряжения соединены последовательно и выполнены трехуровневыми.2. The system according to claim 1, characterized in that the single-phase bridge voltage inverters are connected in series and are made three-level. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что процессорное устройство содержит датчики тока локомотива ТА1 и активного кондиционера гармоник ТА2, датчик напряжения одной из обмоток тягового трансформатора, датчики напряжений на конденсаторах, питающих инверторы со стороны постоянного тока, фильтр гармоник тока, выделяющий из сигналов датчиков тока высшие гармоники.3. The system according to claim 1, characterized in that the processor device contains current sensors of the TA1 locomotive and active harmonic conditioner TA2, a voltage sensor of one of the windings of the traction transformer, voltage sensors on the capacitors supplying the inverters from the DC side, a current harmonic filter emitting from the signals of the current sensors higher harmonics. 4. Система по п.3, отличающаяся тем, что фильтр гармоник тока выполнен в виде аналогового или цифрового режекторного фильтра.4. The system according to claim 3, characterized in that the current harmonic filter is made in the form of an analog or digital notch filter. 5. Система по п.3, отличающаяся тем, что фильтр гармоник тока выполнен в виде цифрового фильтра низкой частоты, имеющего частоту среза между первой и третьей гармониками, последовательно с ним включенного цифрового фазосдвигателя основной гармоники тока до угла 180°, и сумматора, к одному из входов которого подведен сигнал с датчика тока, а к другому сдвинутый на 180° сигнал первой гармоники тока.
Figure 00000001
5. The system according to claim 3, characterized in that the current harmonic filter is made in the form of a digital low-pass filter having a cutoff frequency between the first and third harmonics, a digital phase shifter of the main current harmonic connected to it up to an angle of 180 °, and an adder in series with one of the inputs of which the signal from the current sensor is connected to, and the signal of the first harmonic of the current shifted by 180 ° to the other.
Figure 00000001
RU2010124640/11U 2010-06-17 2010-06-17 AC ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM RU99394U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010124640/11U RU99394U1 (en) 2010-06-17 2010-06-17 AC ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010124640/11U RU99394U1 (en) 2010-06-17 2010-06-17 AC ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU99394U1 true RU99394U1 (en) 2010-11-20

Family

ID=44058696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010124640/11U RU99394U1 (en) 2010-06-17 2010-06-17 AC ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU99394U1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467893C1 (en) * 2011-04-19 2012-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Electric rolling stock reactive power compensator
RU2620128C2 (en) * 2012-03-27 2017-05-23 АЛЬСТОМ Транспор Текноложи Improved system of hard precharging for parallel inverters
RU2620580C2 (en) * 2012-02-21 2017-05-29 АЛЬСТОМ Транспор Текноложи Dc link decoupling network for parallel inverters
CN106877314A (en) * 2017-03-10 2017-06-20 山东大学 A kind of many electric power electric transformer tractive power supply systems of low-pressure side common DC bus
CN107104443A (en) * 2017-06-21 2017-08-29 西南交通大学 A kind of electric power electric transformer
CN107677943A (en) * 2017-10-25 2018-02-09 广西电网有限责任公司电力科学研究院 A kind of High Voltage XLPE Power Cable and its annex fundamental wave superposition multiple-harmonic experimental rig
RU2670093C1 (en) * 2017-07-17 2018-10-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Device for compensation of reactive power of electric stock

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467893C1 (en) * 2011-04-19 2012-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Electric rolling stock reactive power compensator
RU2620580C2 (en) * 2012-02-21 2017-05-29 АЛЬСТОМ Транспор Текноложи Dc link decoupling network for parallel inverters
RU2620128C2 (en) * 2012-03-27 2017-05-23 АЛЬСТОМ Транспор Текноложи Improved system of hard precharging for parallel inverters
RU2620128C9 (en) * 2012-03-27 2017-08-30 АЛЬСТОМ Транспор Текноложи Improved system of hard precharging for parallel inverters
CN106877314A (en) * 2017-03-10 2017-06-20 山东大学 A kind of many electric power electric transformer tractive power supply systems of low-pressure side common DC bus
CN106877314B (en) * 2017-03-10 2023-11-21 山东大学 Multi-power electronic transformer traction power supply system with low-voltage side sharing direct current bus
CN107104443A (en) * 2017-06-21 2017-08-29 西南交通大学 A kind of electric power electric transformer
RU2670093C1 (en) * 2017-07-17 2018-10-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Device for compensation of reactive power of electric stock
CN107677943A (en) * 2017-10-25 2018-02-09 广西电网有限责任公司电力科学研究院 A kind of High Voltage XLPE Power Cable and its annex fundamental wave superposition multiple-harmonic experimental rig

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU99394U1 (en) AC ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM
US9048756B2 (en) DC-side leakage current reduction for single phase full-bridge power converter/inverter
US9859714B2 (en) Multiple input three-phase inverter with independent MPPT and high efficiency
US9584047B2 (en) Bidirectional power converter having a charger and export modes of operation
CN102025145B (en) Bidirectional chopper-based direct current active power filter and control method thereof
Li et al. Cascaded multi-level inverter based IPT systems for high power applications
CN108900093B (en) Single-phase PFC circuit power frequency ripple eliminating method, PFC topology system and charging pile system
US9804627B2 (en) Multi-input PV inverter with independent MPPT and minimum energy storage
CN104092399A (en) Standard Z source three-level T-shaped inverter and SVPWM method thereof
US11552557B2 (en) System and method for enhanced single-stage onboard charger with integrated rectifier
CN105226957A (en) A kind of three-phase-single-phase potential device of no industrial frequency transformer
RU155594U1 (en) MULTIFUNCTIONAL ELECTRICITY QUALITY REGULATOR FOR THREE PHASE DISTRIBUTION SYSTEMS OF ELECTRICITY SUPPLY OF 0.4 KV
CN103490653A (en) Secondary ripple reduction control system and control method for photovoltaic grid-connected currents and direct current voltage
CN102882361A (en) Method for eliminating harmonic wave in Z-source alternating current (AC)/AC converter by using pulse-width modulation (PWM)
CN205051584U (en) Three -phase - single -phase potential device of no frequency transformer
CN102545681A (en) Step wave synthesis three-phase inverter capable of eliminating low frequency harmonic waves and control method
Jenson et al. A novel LCC-LCL compensation WPT system for better performance
CN102025146B (en) Double-switch direct current active power filter and control method thereof
CN202488369U (en) Energy-feedback traction power unit
CN201898331U (en) Step up/down DC AFC
EP3286826A1 (en) Dc/dc/ac converter system
Yuan et al. A single-phase vienna rectifier with wide output voltage range
CN113114033B (en) Direct-current-side secondary ripple suppression device for traction transmission system and control method
CN104993510A (en) Flexible DC power transmission system based on modularized multi-level converter
CN203691227U (en) Big-power three-phase active power correction circuit