[發明專利]城軌供電系統混合型再生能量回收方法及裝置

有效

• 申請號: 201410618141.X
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104333038A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 張鐵軍;賀文;翁星方;陳雪;陳廣贊;劉海濤;袁超;張玉平;謝湘劍;張瑜;周立明;劉鋼;陳文姣
• 申請（專利權）人: 株洲時代裝備技術有限責任公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J1/00;H02M7/5387;H02M3/155
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;譚武藝

1.一種城軌供電系統混合型再生能量回收方法，其特征在于包括如下步驟：在城軌運行狀態下，檢測交流電網的故障狀態，如果交流電網正常，則在列車制動時進入能量回饋模式，在能量回饋模式下將城軌牽引供電系統的直流電網輸出的再生制動能量通過能饋變流器轉換為交流電、再通過能饋變壓器轉換為指定電壓的交流電后回饋至交流電網；如果所述交流電網發生故障，則斷開所述能饋變流器到交流電網之間的通路，在列車制動時進入能量吸收模式，在能量吸收模式下將能饋變流器作為斬波器或者雙向DC/DC斬波器使用，將城軌牽引供電系統的直流電網輸出的再生制動能量轉換為低壓直流電后通過能量吸收組件吸收。

2.根據權利要求1所述的城軌供電系統混合型再生能量回收方法，其特征在于，所述在能量回饋模式下將城軌牽引供電系統的直流電網輸出的再生制動能量通過能饋變流器轉換為交流電的步驟包括：

1.1)在能量回饋模式下，檢測能饋變流器交流側各相線路的電流i_a、i_b、i_c及城軌牽引供電系統的直流母線電壓U_dc；分別將檢測得到的信號進行濾波處理；

1.2)通過鎖相環檢測交流電網的電壓相位信息，根據電壓相位信息將所述電流i_a、i_b、i_c從三相靜止坐標系轉換為dq兩相同步旋轉坐標系得到電流i_d和i_q；

1.3)獲取電壓U_dc和預設的參考電壓U_{dc_ref}之間的差值，將該差值輸入PI控制器后輸出電流參考值i_d^*，設置電流參考值i_q^*為0；

1.4)獲取電流i_d、電流參考值i_d^*之間的差值，將該差值輸入PI控制器后輸出電壓參考值U_d^*；獲取電流i_q、電流參考值i_q^*之間的差值，將該差值輸入PI控制器后輸出電壓參考值U_q^*；在電流i_d的基礎上構建耦合項ωLi_d，其中L表示能饋變流器交流側的濾波電感，ω＝2πf，f的值為50Hz，將電網電壓的d軸分量e_d作為前饋補償加上d軸耦合項ωLi_d再減去電壓參考值U_d^*生成d軸控制信號U_d；在電流i_q的基礎上構建耦合項ωLi_q，其中L表示能饋變流器交流側的濾波電感，ω＝2πf，f的值為50Hz，將電壓參考值U_q^*加上q軸耦合項ωLi_q后再取反生成q軸控制信號U_q；

1.5)將d軸控制信號U_d、q軸控制信號U_q從dq兩相同步旋轉坐標系轉換為三相靜止坐標系得到三相控制電壓信號，將所述三相控制電壓信號輸入至空間矢量脈寬調制模塊，通過空間矢量脈寬調制模塊輸出的脈沖觸發信號控制能饋變流器，從而將城軌牽引供電系統的直流電網輸出的再生制動能量通過能饋變流器轉換為交流電。

3.根據權利要求1或2所述的城軌供電系統混合型再生能量回收方法，其特征在于：所述通過能量吸收組件吸收具體是指通過制動電阻吸收。