[發明專利]一種鐵路牽引電網動態自動組網方法

有效

• 申請號: 201910319113.0
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110138003B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 鄧西川;高革平;李攀
• 申請（專利權）人: 西安開天鐵路電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;B60L7/10
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

1.一種鐵路牽引電網動態自動組網方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，構建分布式電能融通設備（5），連通整個牽引接觸網的電能融通主電路；

所述分布式電能融通設備（5）包括電能融通設備a和電能融通設備b；所述電能融通設備a橋接牽引變電所（1）兩側供電臂（3），具體包括橋接牽引變電所內部兩側供電臂的一臺雙向變流器、以及一臺DC/DC機組和一臺儲能單元連接，然后接在該雙向變流器的中間直流環節；所述電能融通設備b橋接分區所（2）內部兩側供電臂（3），具體由一臺雙向變流器構成；

步驟2，檢測可利用的再生制動電能供電臂（4）的具體位置；

步驟3，根據步驟2中再生制動電能供電臂（4）的具體位置，確定分布式電能融通設備（5）及其相連接供電臂（3）的范圍，判斷是否進行動態組網；

步驟4，根據步驟3的動態組網的范圍，隨后判斷動態組網的方向，完成再生電能的消納利用；

步驟3具體為：

步驟3.1，基于電能融通傳輸效率，確定供電臂（3）的數量范圍；

步驟3.2，判斷再生制動電能供電臂（4）位置處的牽引變電所（1）的儲能單元SOC值是否≥90﹪，若是，則進行動態組網，反之，再生電能則在此牽引變電所（1）儲能消納；

步驟3.3，對于儲能單元SOC值≥90﹪的牽引變電所（1），若僅只有一個供電臂（3）產生再生電能，則使用再生電能對牽引變電所（1）儲能單元全功率充電；若兩側的供電臂均有再生電能，則將再生電能、通過電能融通設備a中的雙向變流器和DC/DC機組對牽引變電所（1）儲能單元進行充電，其中雙向變流器采用半功率，DC/DC機組使用全功率；

步驟3.4，針對儲能單元SOC值≥90﹪的牽引變電所（1）兩側相鄰的牽引變電所（1），若任意一側牽引變電所（1）產生再生電能，則不在此側動態組網，完成動態組網范圍確定。

2.根據權利要求1所述的一種鐵路牽引電網動態自動組網方法，其特征在于，所述步驟2具體為：在每個牽引變電所（1）和分區所（2）的每個供電臂（3）上均設置電壓互感器和電流互感器，實時讀取電壓互感器和電流互感器的數值并相乘，得到各供電臂（3）的實時功率值；

當任意一個供電臂（3）的實時功率值為負值，即檢測到該供電臂（3）有再生電能產生；

當任意一個牽引變電所（1）的兩側供電臂（3）的實時功率值之代數和為負值，則檢測到此牽引變電所（1）有可利用再生電能。

3.根據權利要求1所述的一種鐵路牽引電網動態自動組網方法，其特征在于，所述步驟3.1中供電臂（3）的數量范圍為2-4個。

4.根據權利要求1所述的一種鐵路牽引電網動態自動組網方法，其特征在于，所述步驟4具體為：

步驟4.1，若儲能單元SOC值≥90﹪的牽引變電所（1）的任意一側牽引變電所（1）的牽引功率0，或儲能單元SOC值≤90﹪，則通過電能融通設備a和電能融通設備b中的雙向變流器全功率對此側的牽引變電所（1）融通再生電能，此時供電臂數量為2或3個；

步驟4.2，若儲能單元SOC值≥90﹪的牽引變電所（1）兩側相鄰的牽引變電所（1）的牽引功率=0，或儲能單元SOC值≥90﹪，則根據兩側相隔的牽引變電所（1）判斷動態組網方向。

5.根據權利要求4所述的一種鐵路牽引電網動態自動組網方法，其特征在于，所述步驟4.2具體為：

若儲能單元SOC值≥90﹪的牽引變電所（1）任意一側相隔的牽引變電所（1）的牽引功率0，或儲能單元SOC值≤90﹪，則通過電能融通設備a和電能融通設備b中的雙向變流器全功率對此側相隔的牽引變電所（1）融通再生電能，此時供電臂數量為4個；

若儲能單元SOC值≥90﹪的牽引變電所（1）兩側相鄰以及兩側相隔的牽引變電所（1）的牽引功率均=0，或儲能單元SOC值均≥90﹪，則通過電能融通設備a和電能融通設備b中的雙向變流器對本牽引變電所（1）、兩側相鄰牽引變電所（1）及兩側相隔的牽引變電所（1）的儲能單元低功率充電，供電臂小范圍為4個；

若儲能單元SOC值≥90﹪的牽引變電所（1）兩側相鄰牽引變電所（1）以及兩側相隔的牽引變電所（1）的牽引功率均=0，或儲能單元SOC值均=100﹪，則放棄此次再生電能的利用。