[發明專利]一種牽引供電系統與列車之間進行通信的方法

有效

• 申請號: 201510553208.0
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN105099508B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 張志學;何多昌;尚敬;張定華
• 申請（專利權）人: 南車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;G08C19/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本發明涉及牽引供電系統的技術領域，特別是涉及一種牽引供電系統與列車之間進行通信的方法。

背景技術

目前，軌道交流車輛通過受電弓、電靴等裝置從牽引網或第三軌中獲取電能，從而實現軌道車輛持續不斷的牽引動能；或者將車輛制動所產生的電能反送回供電系統。牽引供電系統與軌道車輛之間的關系就如同電源與負載之間的關系：牽引供電系統就是電源，而車輛就是負載，只不過在某些工況下負載也可以將其他能源轉換為電能反送回電源。

這種簡單的電源-負載關系隨著負載的日趨復雜而逐漸在某些場合變得惡化。例如列車車輛大電流牽引運行于牽引網末端時，可能導致牽引網電壓被急劇拉低；而列車車輛大電流制動運行于牽引網末端時，又會導致牽引網電壓被急劇抬升。牽引供電系統與列車之間只有簡單的電壓—電流的物理約束關系，而無其他任何信息的交互，牽引供電系統無法及時響應列車的能量需求。

現有技術并無牽引供電系統和列車車輛之間的任何信息交互。兩者之間的關系僅僅只是牽引網電壓與列車電流這一基本的電量約束關系，但是牽引網電壓受到牽引網長度、材料、設計方式等多種因素的制約，無法通過簡單的牽引網電壓—列車電流這一關系來計算出列車所需的電能以及牽引網能提供的供電能力等結果。也就是說牽引供電系統與列車之間是一個剛性開環連接。這一關系導致牽引網電壓受到列車的影響而在較大范圍內波動，甚至超出容許值，牽引網電壓偏高會導致列車的保護設備跳閘，整個列車斷電，不能運行，牽引網電壓偏低會導致列車不在最佳工作的額定電壓范圍內，列車的效率較低，整個會影響列車運行的效率和可靠性。

發明內容

本發明的目的是提供一種牽引供電系統與列車之間進行通信的方法，以實現牽引供電系統和列車之間的信息交互，提高列車運行的效率和可靠性。

為解決上述技術問題，本發明提供一種牽引供電系統與列車之間進行通信的方法，包括：

牽引供電系統利用高壓電力傳輸線作為信息傳輸媒介，采用電力線載波通信方式在所述高壓電力傳輸線上向列車傳輸牽引網電壓信號；

列車通過所述高壓電力傳輸線接收所述牽引網電壓信號，判斷牽引網的電壓是否在第一預設電壓范圍之內；若否，利用所述高壓電力傳輸線作為信息傳輸媒介，采用電力線載波通信方式在所述高壓電力線傳輸線中向所述牽引供電系統傳輸牽引網電壓調節信號；

所述牽引供電系統接收所述牽引網電壓調節信號，對所述牽引網的電壓進行調節，調節至所述第一預設電壓范圍內。

優選的，所述方法還包括：

所述列車利用所述高壓電力傳輸線作為信息傳輸媒介，采用電力線載波通信方式在所述高壓電力傳輸線中向所述牽引供電系統傳輸列車電壓信號；

所述牽引供電系統通過所述高壓電力傳輸線接收所述列車電壓信號，判斷所述列車的電壓是否在第二預設電壓范圍之內；若否，利用所述高壓電力傳輸線作為信息傳輸媒介，采用電力線載波通信方式在所述高壓電力線傳輸線上向所述牽引供電系統傳輸列車電壓調節信號；

所述牽引供電系統接收所述列車電壓調節信號，對所述牽引網的電壓進行調節，調節至所述第二預設電壓范圍內。

優選的，所述牽引供電系統中設置有第一電力調制解調器，所述列車中設置有第二電力調制解調器。

優選的，所述方法還包括：

所述第一電力調制解調器與所述第二電力調制解調器之間進行信息流的傳遞。

優選的，所述牽引供電系統包括直流牽引供電系統或者直流牽引供電系統。

優選的，所述牽引供電系統利用高壓電力傳輸線作為信息傳輸媒介，采用電力線載波通信方式在所述高壓電力傳輸線上向列車傳輸牽引網電壓信號，包括：

所述牽引供電系統利用高壓電力傳輸線作為信息傳輸媒介，采用載波方式將牽引網電壓信號轉換為第一電力載波信號，在所述高壓電力傳輸線上傳輸所述第一電力載波信號至列車。

優選的，所述列車通過所述高壓電力傳輸線接收所述牽引網電壓信號，判斷牽引網的電壓是否在第一預設電壓范圍之內，包括：

所述列車通過所述高壓電力傳輸線接收所述第一電力載波信號，將所述第一電力載波信號轉換為所述牽引網電壓信號，依據所述牽引網電壓信號判斷牽引網的電壓是否在第一預設電壓范圍之內。

優選的，所述若否，利用所述高壓電力傳輸線作為信息傳輸媒介，采用電力線載波通信方式在所述高壓電力線傳輸線上向所述牽引供電系統傳輸牽引網電壓調節信號，包括：