本发明涉及电能质量综合治理的技术领域，更具体地说，涉及一种应用斯科特(SCOTT)变压器牵引供电的系统及方法。

　　近年来我国电气化铁路发展十分迅速，具有运载能力强、行车速度快、节约能源高、环境污染j9.com小等优点，为国民经济的快速发展起到了举足轻重的作用。然而由于电力机车为大功率单相负荷，具有非线性、不对称性和波动性等特点，因此，在运行过程中会产生大量的负序、无功和谐波电流注入电网，使电网电压波动畸变、三相不平衡和功率因数低，对电力牵引供电系统的安全、稳定和经济运行带来严重的影响。

　　有鉴于此，本发明提供一种牵引供电的系统及方法，以实现对牵引供电系统负序、无功和谐波的综合治理。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种牵引供电系统电能质量综合治理的系统，包括第一变压器、第二变压器、第一滤波器、第二滤波器、功率调节器、电流检测装置和控制器；其中所述电流检测装置分别与第一供电线和第二供电线相连，用于采集并发送所述第一供电线和第二供电线的电流信号；

　　所述控制器分别与电流检测装置、第一滤波器、第二滤波器和功率调节器相连，用于接收所述第一供电线和第二供电线的第一电流信号，并根据所述电流信号调节所述第一滤波器、第二滤波器和功率调节器的容量；所述功率调节器分别与第一变压器和第二变压器的副边相连，用于平衡所述第一供电线和第二供电线的有功功率、补偿无功功率和滤除谐波；所述第一滤波器和第二滤波器分别与第一变压器和第二变压器的副边相连，用于所述第一供电线和第二供电线的无功功率补偿和谐波滤除。优选地，所述系统还包括电流跟踪控制器和直流侧电压检测装置；其中所述电流跟踪控制器分别与所述功率调节器输出端和控制器相连，用于采集所述功率调节器的输出第二电流信号，并将所述第二电流信号发送至控制器中；所述直流侧电压检测装置分别与所述功率调节器的直流侧和控制器相连，用于采集所述功率调节器的直流侧电压信号，并将所述电压信号转换为第三电流信号发送至控制器中。优选地，所述第一电流信号包含有功分量信息和无功分量信息。优选地，所述第一变压器和第二变压器均为单相多绕组变压器。优选地，所述第一滤波器和第二滤波器均为晶闸管控制滤波器。优选地，所述晶闸管滤波器由多组由两个反向并联的晶闸管串联电容和电抗的支路并联组成。优选地，所述功率调节器由多组由两个分别串联第一电抗和第二电抗的电压源变流器背靠背并联电容的支路并联组成；其中所述每一支路的第一电抗与第一变压器的副边相连，第二电抗与第二变压器的副边相连。一种牵引供电系统电能质量综合治理的方法，包括采集第一供电线和第二供电线的第一电流信号，并将所述电流信号发送至控制器；所述控制器根据所接收的第一电流信号调节所述第一滤波器、第二滤波器和功率调节器的容量；

　　经过容量调节后的功率调节器对第一供电线和第二供电线进行有功功率平衡、无功功率补偿和谐波滤除；经过容量调节后的第一滤波器和第二滤波器分别对第一供电线和第二供电线的无功功率进行补偿和谐波滤除。优选地，所述方法还包括采集所述功率调节器的输出第二电流信号，并将所述第二电流信号发送至控制器中；采集所述功率调节器的直流侧电压信号，并将所述电压信号转换为第三电流信号发送至控制器中；控制器根据所接收的第一电流信号和第二电流信号进行滞环比较，根据所述直流侧电压信号进行PI调节。优选地，所述第一电流信号包含有功分量信息和无功分量信息。优选地，所述第一滤波器和第二滤波器均为晶闸管控制滤波器。优选地，所述晶闸管滤波器由多组由两个反向并联的晶闸管串联电容和电抗的支路并联组成。优选地，所述功率调节器由多组由两个分别串联第一电抗和第二电抗的电压源变流器背靠背并联电容的支路并联组成；其中所述每一支路的第一电抗与第一变压器的副边相连，第二电抗与第二变压器的副边相连。从上述的技术方案可以看出，本发明公开的牵引供电系统电能质量综合治理的系统，通过电流检测装置采集并发送供电系统中第一供电线和第二供电线的电流信号，控制器根据接收到的电流信号调节第一滤波器、第二滤波器和功率调节器的容量，使得第一滤波器和第二滤波器能够根据第一供电线和第二供电线上的实时负荷电流进行无功功率补偿和谐波滤除，功率调节器能够根据第一供电线和第二供电线上的实时负荷电流进行有功功率平衡、无功功率补偿和谐波滤除。

　　为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明实施例公开的一种牵引供电系统的结构示意图；图2为本发明实施例公开的一种牵引供电方法的流程图。

　　具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例公开了一种牵引供电系统及方法，以实现对牵引供电系统负序、无 功和谐波的综合治理。如图I所示，一种应用SCOTT变压器牵引供电的系统，包括第一变压器11、第二变压器12、第一滤波器13、第二滤波器14、功率调节器15、电流检测装置16和控制器17 ；其中第一变压器11与SCOTT变压器的M座相连，第二变压器与SCOTT变压器的T座相连；电流检测装置16分别与第一供电线相连，用于采集并发送第一供电线的第一电流信号；控制器17分别与电流检测装置16、第一滤波器13、第二滤波器14和功率调节器15相连，用于接收第一供电线的电流信号，并根据电流信号调节所述第一滤波器13、第二滤波器14和功率调节器15的容量；功率调节器15分别与第一变压器11和第二变压器12的副边相连，用于平衡第一供电线的有功功率、补偿无功功率和滤除谐波；第一滤波器13和第二滤波器14分别与第一变压器11和第二变压器12的副边相连，用于第一供电线的无功功率补偿和谐波滤除。上述实施例中，通过电流检测装置采集并发送供电系统中第一供电线和第二供电线的电流信号，控制器根据接收到的电流信号调节第一滤波器、第二滤波器和功率调节器的容量，使得第一滤波器和第二滤波器能够根据第一供电线和第二供电线上的实时负荷电流进行无功功率补偿和谐波滤除，功率调节器能够根据第一供电线和第二供电线上的实时负荷电流进行有功功率平衡、无功功率补偿和谐波滤除。具体的，还包括电流跟踪控制器和直流侧电压检测装置；其中电流跟踪控制器分别与功率调节器的输出端和控制器相连，用于采集功率调节器的输出第二电流信号，并将所述第二电流信号发送至控制器中；直流侧电压检测装置分别与功率调节器的直流侧和控制器相连，用于采集功率调节器的直流侧的电压信号，并将所述电压信号转换为第三电流信号发送至控制器中。具体的，所述的第一电流信号包含负无功分量和有功分量。具体的，第一变压器11和第二变压器12均为单相多绕组变压器。具体的，第一滤波器13和第二滤波器14均为晶闸管控制滤波器。

　　具体的，晶闸管滤波器由多组由两个反向并联的晶闸管串联电容和电抗的支路并联组成。具体的，功率调节器15由多组由两个分别串联第一电抗和第二电抗的电压源变流器背靠背并联电容的支路并联组成；其中每一支路的第一电抗与第一变压器的副边相连，第二电抗与第二变压器的副边相连。

　　如图2所示，一种牵引供电的方法，包括S101、采集第一供电线和第二供电线的第一电流信号，并将所述电流信号发送至控制器；具体的，上述第一电流信号中包含负序电流信号、无功电流信号和谐波电流信号。S102、控制器根据所接收的第一电流信号调节所述第一滤波器、第二滤波器和功率调节器的容量；具体的，通过第一电流信号中所包含的有功分量信息可判断出第一供电线和第二供电线的有功电流大小，为了使第一供电线和第二供电线上的有功电流平衡，需要将两供电线有功电流的差值的一半通过功率调节器转移至有功电流小的供电线上，通过差值大小调节功率调节器的容量；通过第一电流信号中的无功分量信息可判断出第一供电线和第二供电线上的功率损耗，进而通过控制器调节功率调节器、第一滤波器和第二滤波器的容量；通过第一电流信号中的谐波信息可判断出第一供电线和第二供电线上的谐波大小，进而通过控制器调节功率调节器、第一滤波器和第二滤波器的容量。S103、经过容量调节后的功率调节器对第一供电线和第二供电线进行有功功率平衡、无功功率补偿和谐波滤除；S104、经过容量调节后的第一滤波器和第二滤波器分别对第一供电线和第二供电线的无功功率进行补偿和谐波滤除。在上述实施例的基础上，为了使对功率调节器的容量控制更加准确，在上述实施例的基础上还增加了采集所述功率调节器的输出第二电流信号，并将所述第二电流信号发送至控制器中；采集所述功率调节器的直流侧的电压信号，并将所述电压信号转换为第三电流信号发送至控制器中；控制器根据所接收的第一电流信号和第二电流信号进行滞环比较，根据电压信号进行PI调节。最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

　　本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

　　1.一种牵引供电系统，其特征在于，包括第一变压器、第二变压器、第一滤波器、第二滤波器、功率调节器、电流检测装置和控制器；其中所述电流检测装置分别与第一供电线和第二供电线相连，用于采集并发送所述第一供电线和第二供电线的电流信号；所述控制器分别与电流检测装置、第一滤波器、第二滤波器j9.com和功率调节器相连，用于接收所述第一供电线和第二供电线的第一电流信号，并根据所述电流信号调节所述第一滤波器、第二滤波器和功率调节器的容量；所述功率调节器分别与第一变压器和第二变压器的副边相连，用于平衡所述第一供电线和第二供电线的有功功率、补偿无功功率和滤除谐波；所述第一滤波器和第二滤波器分别与第一变压器和第二变压器的副边相连，用于所述第一供电线和第二供电线的无功功率补偿和谐波滤除。

　　2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，还包括电流跟踪控制器和直流侧电压检测装置；其中所述电流跟踪控制器分别与所述功率调节器输出端和控制器相连，用于采集所述功率调节器的输出第二电流信号，并将所述第二电流信号发送至控制器中；所述直流侧电压检测装置分别与所述功率调节器的直流侧和控制器相连，用于采集所述功率调节器的直流侧电压信号，并将所述电压信号转换为第三电流信号发送至控制器中。

　　3.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述第一电流信号包含有功分量信息和无功分量信息。

　　4.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述第一变压器和第二变压器均为单相多绕组变压器。

　　5.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述第一滤波器和第二滤波器均为晶闸管控制滤波器。

　　6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述晶闸管滤波器由多组由两个反向并联的晶闸管串联电容和电抗的支路并联组成。

　　7.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述功率调节器由多组由两个分别串联第一电抗和第二电抗的电压源变流器背靠背并联电容的支路并联组成；其中所述每一支路的第一电抗与第一变压器的副边相连，第二电抗与第二变压器的副边相连。

　　8.一种牵引供电方法，其特征在于，包括采集第一供电线和第二供电线的第一电流信号，并将所述电流信号发送至控制器；所述控制器根据所接收的第一电流信号调节所述第一滤波器、第二滤波器和功率调节器的容量；经过容量调节后的功率调节器对第一供电线和第二供电线进行有功功率平衡、无功功率补偿和谐波滤除；经过容量调节后的第一滤波器和第二滤波器分别对第一供电线和第二供电线的无功功率进行补偿和谐波滤除。

　　9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括采集所述功率调节器的输出第二电流信号，并将所述第二电流信号发送至控制器中；采集所述功率调节器的直流侧电压信号，并将所述电压信号转换为第三电流信号发送至控制器中；控制器根据所接收的第一电流信号和第二电流信号进行滞环比较，根据所述直流侧电压信号进行PI调节。

　　10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一电流信号包含有功分量信息和无功分量信息。

　　11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一滤波器和第二滤波器均为晶闸管控制滤波器。

　　12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述晶闸管滤波器由多组由两个反向并联的晶闸管串联电容和电抗的支路并联组成。

　　13.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述功率调节器由多组由两个分别串联第一电抗和第二电抗的电压源变流器背靠背并联电容的支路并联组成；其中所述每一支路的第一电抗与第一变压器的副边相连，第二电抗与第二变压器的副边相连。

　　本发明公开了一种应用斯科特(SCOTT)变压器牵引供电的系统及方法，包括第一变压器、第二变压器、第一滤波器、第二滤波器、功率调节器、电流检测装置和控制器；电流检测装置分别与第一供电线和第二供电线相连，控制器分别与电流检测装置、第一滤波器、第二滤波器和功率调节器相连，功率调节器分别与第一变压器和第二变压器的副边相连，第一滤波器和第二滤波器分别与第一变压器和第二变压器的副边相连。本发明能够实现对牵引供电系统负序、无功和谐波的综合治理。

　　发明者吴强, 吴选保, 周方圆, 周靖, 唐建宇, 张典, 彭勃, 文韬, 朱建波, 杨磊, 毛金平, 石二磊, 蔡蔚, 邓建华, 邱文俊, 黄燕艳, 龙礼兰 申请人:株洲变流技术国家工程研究中心有限公司

　　技术研发人员：周方圆;黄燕艳;文韬;吴强;蔡蔚;石二磊;朱建波;邓建华;龙礼兰;邱文俊;吴选保;彭勃;唐建宇;张典;周靖;杨磊;毛金平

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　　针对现有斯科特变压器需配自耦变压器导致资源浪费及直供方式供电质量差的问题，提出一种不等容斯科特牵引变压器。通过设置容量不等的M变和T变，结合特殊绕组接线方式，实现高压侧三相电流对称、低压侧双边...

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