逆變裝置主要由輸入輸出開關(guān)、逆變單元、隔離變壓器、開關(guān)柜等幾部分組成，逆變裝置框圖如圖2所示。

(1)輸入輸出開關(guān)

主要包括輸入直流接觸器、輸出交流接觸器等器件。分別用于逆變裝置輸入、輸出的接通與分?jǐn)唷?/span>

(2)逆變單元

逆變單元的主要作用是把系統(tǒng)瞬間剎車積聚的能量逆變成與電網(wǎng)電壓同步的交流電回送至電網(wǎng)。目前地鐵牽引供電系統(tǒng)電壓一般有兩個電壓等級即直流750V和1500V，逆變主電路采用二極管箝位三電平電路拓?fù)?。主電路拓?fù)淙鐖D3所示。

(3)隔離變壓器

逆變單元輸出交流電壓1000V/500V，經(jīng)隔離變壓器接到35kV/10kV/400V電網(wǎng)。

(4)開關(guān)柜

逆變裝置輸出經(jīng)隔離變壓器后接入35kV/10kV/400V電網(wǎng)。

2.3技術(shù)特點(diǎn)

（1）領(lǐng)先的控制技術(shù)

控制系統(tǒng)由DSP+FPGA/CPLD+PLC組成?？刂葡到y(tǒng)具備自動化數(shù)據(jù)采集功能，用于收集裝置內(nèi)部狀態(tài)信號。采用MODBUS數(shù)據(jù)傳輸方式與上位機(jī)系統(tǒng)接口，并提供所有狀態(tài)信息。

（2）主回路采用三電平拓?fù)潆娐方Y(jié)構(gòu)

降低了器件耐壓等級，利于減小網(wǎng)側(cè)電流諧波。

（3）易于實(shí)現(xiàn)容量擴(kuò)展

控制系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)呈電流源特性，易于多單元并聯(lián)實(shí)現(xiàn)裝置容量擴(kuò)展。

（4）功率因數(shù)高

網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)可調(diào)，逆變裝置可以做到單位功率因數(shù)運(yùn)行。

（5）諧波特性好

網(wǎng)側(cè)電流波形正弦化，電流總諧波（THD）小于3%。

（6）響應(yīng)快，效率高

具有動態(tài)響應(yīng)快，能在毫秒內(nèi)輸出額定電流，整機(jī)效率98%以上。

（7）保護(hù)功能齊全

逆變裝置具有過壓、欠壓、偏壓、過流、短路、超溫等多種保護(hù)功能，當(dāng)某一逆變單元故障時，整機(jī)仍可以降額工作，不影響機(jī)車正常運(yùn)行。

3現(xiàn)場應(yīng)用

青島某線路牽引供電系統(tǒng)主要分為直流牽引網(wǎng)和交流配電網(wǎng)兩部分。其接入地鐵供電系統(tǒng)圖如圖4所示，主變電所將三相35kV高壓交流送至各牽引所，經(jīng)整流變壓器、整流器變成適合軌道車輛應(yīng)用的1500V直流母線，饋電線再將直流電送到接觸網(wǎng)上，接觸網(wǎng)是沿車輛走行軌架設(shè)的特殊供電線路，軌道車輛通過其受流器與接觸網(wǎng)的直接接觸而獲得電能。

牽引變電所共有兩臺整流器RT1、RT2，兩臺并聯(lián)運(yùn)行。單臺是12脈波整流，兩臺并聯(lián)組成24脈波整流。其額定功率為2400kW，額定輸入電壓1180V，額定輸出電壓1500V，額定輸出電流1600A，允許電壓波動范圍為1000V～1800V。走行軌構(gòu)成牽引供電回路的一部分?；亓骶€將軌道回流引向牽引變電所。交流配電網(wǎng)主要是提供站內(nèi)的照明、通風(fēng)、排水、電梯等基礎(chǔ)設(shè)施。

在該線某站上安裝有新風(fēng)光的FDBL-JC-2000/1500V的再生制動能量吸收逆變裝置，該裝置容量為2000kW，其中加裝的再生制動能量吸收逆變裝置使用虛框標(biāo)出。

該逆變裝置于2016年10月初正式投入運(yùn)行，至今運(yùn)行良好?，F(xiàn)場測試逆變裝置直流母線與逆變?nèi)噍敵鲭娏鞑ㄐ?，如圖5所示。

根據(jù)業(yè)主電度表計(jì)量的數(shù)據(jù)，日回饋電能3000度左右，參考工業(yè)用電價(jià)格1元/度，該站點(diǎn)一天節(jié)省運(yùn)行成本3000元左右，該逆變裝置節(jié)電效果是非常明顯的。同時，對隧道內(nèi)部的通風(fēng)、散熱需求降低，綜合來說，軌道交通每1-2公里就有一個站點(diǎn)，如果每個站點(diǎn)都安裝該逆變裝置設(shè)備，那么地鐵運(yùn)行成本將會大大降低。

4結(jié)束語

新風(fēng)光再生制動能量吸收逆變裝置控制車輛電制動時的運(yùn)行電壓，保障了車輛的安全運(yùn)行。逆變裝置投運(yùn)后節(jié)電效果顯著，符合國家節(jié)能減排的大政方針。同時降低了車輛運(yùn)行隧道內(nèi)的通風(fēng)散熱需求，提高了相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境質(zhì)量。“十三五”期間，隨著軌道交通節(jié)能環(huán)保、綠色化的主題深入人心，該逆變裝置前景可期。

參考文獻(xiàn)：

1、再生制動逆變裝置用戶手冊.新風(fēng)光電子科技股份有限公司

2、GB/T10411-2005《城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)》2005