[發明專利]一種列車牽引系統的震蕩抑制方法和裝置

有效

• 申請號: 201810478737.2
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108656963B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 白錫彬;劉賀江;由振忠;王永;張澤;鄧九鵬
• 申請（專利權）人: 中鐵電氣化局集團有限公司
• 主分類號: B60L9/04
• 分類號: B60L9/04;B60L15/20
• 代理公司: 11212 北京輕創知識產權代理有限公司
• 代理人: 楊立;王灝增

本發明提供了一種列車牽引系統的震蕩抑制方法和裝置，該抑制方法包括：計算出所述變流器的輸入牽引電壓的畸變度、支撐電容側電壓的畸變度以及輸入電流的畸變度；根據輸入牽引電壓的畸變度、支撐電容側電壓的畸變度和輸入電流的畸變度，將第一牽引制動級位信號進行修正，得到第二牽引制動級位信號；根據第二牽引制動級位信號調整牽引電機輸出力矩。本發明提供的一種列車牽引系統的震蕩抑制方法和裝置，通過監測列車牽引系統中牽引變流器輸入牽引網壓、支撐電容側電壓以及輸入直流電流對應的特征含量，根據對應的特征含量計算相應網壓、電壓以及電流的畸變度，根據畸變度對對牽引變流器后級輸出力矩進行微調，從而抑制牽引系統直流側震蕩。

技術領域

本發明涉及車輛控制技術領域，尤其涉及一種列車牽引系統的震蕩抑制方法和裝置。

背景技術

隨著城市軌道交通系統客流量以及發車密度的增加，城市軌道交通列車的需求日益增大，城市軌道交通系統復雜程度日益增加。一方面，當前我國多數大運量城市軌道交通線路中存在牽引系統拓撲與控制特性不同的列車并存混跑的局面，同一城市不同時期修建的線路也提出了跨線運營的需求，但是各個設備供應商的牽引系統之間以及牽引系統與牽引供電系統之間不可避免地存在匹配性問題；另一方面，城市軌道交通牽引供電系統與城市電網之間存在緊密耦合關系，在外部擾動或者發車密度大、列車載荷高以及列車工況突變情況下，由于列車的加速減速過程易產生網壓波動的情況，當此類不匹配或者網壓波動情形下表現出來的網側電壓波動的特征頻率接近牽引系統網側的固有振蕩頻率時，容易導致列車牽引系統中牽引變流器的輸入牽引電壓以及牽引變流器內部牽引設備的支撐電容側電壓震蕩，導致牽引電機輸出轉矩脈動，嚴重影響乘客舒適度，危及城市軌道交通牽引系統的運行安全。

發明內容

本發明提供一種列車牽引系統的震蕩抑制方法和裝置，以解決城市軌道交通不同設備供應商的牽引系統之間以及牽引系統與牽引供電系統之間的匹配性問題，消除由于系統與設備之間的不匹配造成牽引電機輸出轉矩脈動，提高城市軌道交通牽引系統的運行安全以及乘客舒適度。

為了達到上述目的，本發明提供了一種列車牽引系統的震蕩抑制方法，該抑制方法包括：獲取列車牽引變流器的輸入牽引電壓、支撐電容側電壓、輸入電流以及列車當前的第一牽引制動級位信號；分別對所述輸入牽引電壓、所述支撐電容側電壓和輸入電流進行帶通濾波，得到與所述輸入牽引電壓、所述支撐電容側電壓和輸入電流對應的特征含量，并根據所述對應的特征含量分別計算出所述變流器的輸入牽引電壓的畸變度、所述支撐電容側電壓的畸變度以及所述輸入電流的畸變度；根據所述輸入牽引電壓的畸變度、所述支撐電容側電壓的畸變度和所述輸入電流的畸變度，判斷是否需要調整牽引電機輸出力矩，若是，則將所述第一牽引制動級位信號進行修正，得到第二牽引制動級位信號；根據所述第二牽引制動級位信號調整牽引電機輸出力矩。

進一步地，所述分別對所述輸入牽引電壓、所述支撐電容側電壓和輸入電流進行帶通濾波，得到與其對應的特征含量，并根據所述對應的特征含量分別計算出所述變流器的輸入牽引電壓的畸變度、所述支撐電容側電壓的畸變度以及所述輸入電流的畸變度具體包括：

通過下述公式計算所述輸入牽引電壓的畸變度：

其中，σU_grid為變流器的輸入牽引電壓的畸變度，為頻率在第一頻率區間內的變流器的輸入牽引電壓的特征含量，為頻率在第二頻率區間內的變流器的輸入牽引電壓的特征含量；

通過下述公式計算所述支撐電容側電壓的畸變度：

其中，σU_c為變流器內部牽引模塊的支撐電容側電壓的畸變度，為頻率在第一頻率區間內的變流器內部牽引模塊的支撐電容側電壓的特征含量，為頻率在第二頻率區間內的變流器內部牽引模塊的支撐電容側電壓的特征含量；

通過下述公式計算所述輸入電流的畸變度：