[發明專利]能饋式牽引供電電源的控制方法及控制裝置

在審

• 申請號: 201710513248.1
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN109217315A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 黃超;羅文廣;孫璐;蘇亮亮;吳奕;劉勇;張志學
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/01
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;張杰

本發明公開了一種能饋式牽引供電電源的控制方法及控制裝置，該控制方法包括：當發生直流牽引網中的再生制動能量向交流電網的回饋時，獲取所述交流電網電壓的基波電壓分量的同步相位角；根據所述同步相位角，從能饋變壓器原邊輸出的交流電流中分別提取與至少一個指定的諧波次數相等的至少一個諧波電流；分別對所述至少一個諧波電流進行跟蹤，以生成相應的至少一個補償參考電壓；基于所述至少一個補償參考電壓對所述能饋變壓器原邊輸出的交流電流中的指定次數的諧波進行補償。該控制方法無需再單獨設電容器補償裝置等無源濾波電路，使供電系統的可靠性和安全性得以提高。既可起到治理的作用，又可達到增效的目的。

技術領域

本發明屬于軌道交通技術領域，尤其涉及一種能饋式牽引供電電源的控制方法及控制裝置。

背景技術

在城市軌道交通牽引供電系統中，能饋式牽引供電電源裝置不僅能夠將直流側能量反饋回交流電網，實現列車再生制動能量回饋功能，確保列車再生制動能力的發揮，起到顯著的節能效果。同時還能輔助進行牽引整流供電，減小直流網壓波動，提高供電穩定性。因此，能饋式牽引供電裝置作為一種功能性節能設備，對于提高牽引供電品質，確保列車牽引、制動能力的有效發揮，具有重要意義。

在使用能饋式牽引供電電源裝置獲得了上述有益效果的同時，也帶來一些新的電能質量問題?，F有技術一般采用大功率四象限變流技術(PWM整流技術)，變流器交流側諧波頻譜分布寬，當牽引網參數滿足一定條件時可能將某些次數的諧波放大，甚至跟交流電網發生諧振，導致變電所RC回路電阻燒損，對城市軌道交通運輸的正常秩序以及電力電網的安全運行帶來了隱患。

目前，城市軌道交通牽引供電系統諧波的治理方案主要是在變電所加裝無源濾波裝置來進行集中治理。但一方面，無源濾波裝置的占地面積大、噪音高、系統設計復雜、一次性投入成本高，同時增加了變電所值守人員的工作量。另一方面，不同區間變電所的電網諧波特性不一樣，導致電網與能饋變流器發生諧振的頻率也會不一樣，因而還需重新配置無源濾波器的參數，這使得濾波器的器件選型不能統一，不便于能饋式牽引供電電源裝置的大規模推廣。

綜上，亟需一種可根據電網實際需求進行靈活配置的能饋式牽引供電電源以解決上述問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是需要提供一種可根據電網實際需求進行靈活配置的能饋式牽引供電電源。

為了解決上述技術問題，本申請的實施例首先提供了一種能饋式牽引供電電源的控制方法，所述能饋式牽引供電電源包括能饋變壓器以及與所述能饋變壓器串聯的能饋變流器，所述能饋變壓器與交流電網相連接，所述能饋變流器與直流牽引網相連接，所述控制方法包括：

當發生直流牽引網中的再生制動能量向交流電網的回饋時，獲取所述交流電網電壓的基波電壓分量的同步相位角；

根據所述同步相位角，從所述能饋變壓器原邊輸出的交流電流中分別提取與至少一個指定的諧波次數相等的至少一個諧波電流；

分別對所述至少一個諧波電流進行跟蹤，以生成相應的至少一個補償參考電壓；

基于所述至少一個補償參考電壓對所述能饋變壓器原邊輸出的交流電流中的指定次數的諧波進行補償。

優選地，所述獲取所述交流電網電壓的基波電壓分量的同步相位角，包括：

根據所述基波電壓分量的角頻率設置鎖相環的振蕩頻率；

獲取所述交流電網電壓的同步電壓信號；

利用鎖相環處理所述同步電壓信號，以得到所述基波電壓分量的同步相位角。

優選地，所述根據所述同步相位角，從所述能饋變壓器原邊輸出的交流電流中分別提取與至少一個指定的諧波次數相等的至少一個諧波電流，包括：

濾除所述交流電流中的基波電流分量，以得到各次諧波電流分量的和；