[發明專利]基于能饋監控平臺的地鐵能饋裝置用作無功補償的方法

在審

• 申請號: 202011060129.3
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112310975A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 胡磊磊;仇志凌;林志穎;張勇;芮國強;張明
• 申請（專利權）人: 南京亞派科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J13/00
• 代理公司: 南京源古知識產權代理事務所(普通合伙) 32300
• 代理人: 鄭宜梅

本發明公開了一種基于能饋監控平臺的地鐵能饋裝置用作無功補償的方法，再生能饋監控平臺對全線各再生能饋裝置進行狀態監控、下發控制參數及運行模式的控制功能；再生能饋裝置：根據預設的時間或者再生能饋監控平臺下發的參數，將再生能饋裝置的運行模式由雙向變流模式或逆變回饋模式切換為無功補償模式。監控平臺實時監測全線再生能饋在線正常運行的數量M，并將Qt均分至各在線運行的能饋裝置，再生能饋裝置總數量為N。各在線正常運行能饋裝置需補充的無功功率Q1=Qt/M。本發明采用本方案后，再生能饋裝置可以充分發揮其夜間空載的功能，用來補償線路中的無功電流，進而可取代主所SVG的功能，實現提高變電主所功率因數的目的。

技術領域

本發明涉及電力電子技術及地鐵能饋控制領域，具體涉及一種基于能饋監控平臺的地鐵能饋裝置用作無功補償的方法。

背景技術

隨著城市軌道交通的發展，目前國內地鐵牽引供電系統大都從傳統的采用整流機組+制動電阻模式逐步推廣應用整流機組+再生制動能量回饋裝置模式來實現牽引供電系統降低能耗的目的。同時，目前在牽引變電主所設置中壓無功補償裝置來解決牽引供電網存在的功率因數問題。因此城軌牽引供電系統組成主要由整流機組+再生能饋裝置+中壓無功補償裝置+車載制動電阻等設備組成，整個系統組合起來占地面積大，各個裝置功能獨立，控制系統復雜。

再生能饋裝置用來吸收剎車時的再生制動能量，目前在國內地鐵牽引供電系統中已越來越多，且方案成熟穩定。對于其牽引供電功能，即雙向變流作用，目前也處在研究和掛網階段。不過采用再生能饋裝置用作線路中的無功補償功能，以抵消夜間線纜中的容性無功功率，提高供電系統的可靠性，目前很少有文獻提及。并且利用再生能饋裝置補償系統無功，取消主所SVG設備，可減少較多的設備投資，初步統計主所SVG的投入成本與全線再生能饋裝置的投入成本相對，因此主所SVG取消帶來的前期投入和后期維護成本是非常可觀的。

根據地鐵線路中再生能饋裝置配置情況，基本是每個牽引所均配置有一臺能饋裝置，容量為峰值功率不小于2MW，連續運行功率不小于1MW。而一般線路牽引所能饋裝置的連續運行功率之和不小于主所SVG容量。而線路中白天列車運行時主要為有功功率，功率因數較高；晚上列車停運后，線路中主要存在容性無功，可以利用再生能饋裝置的四象限運行功能來取代主所SVG，實現無功補償功能。

目前國內能饋裝置基本的架構均為：各站點能饋裝置相對獨立，或者僅有一部分牽引站的能饋裝置通過通訊方式連接，全線各站點無法實現全線能饋裝置的互聯互通設計。雖然各裝置接入到了地鐵的電力綜合監控系統PSCADA，但該系統主要功能還是偏向于對主要地鐵電氣設備狀態的監測和操控，缺少對再生電能吸收利用裝置的設備數據積累和分析功能。

因此本發明提出一種基于再生能饋裝置監控平臺，來實現對地鐵整個供電線路各能饋裝置的無功補償功能的動態調整及優化，以取消主所SVG功能，實現無功功率的就地補償功能，以提高線路的功率因數，并且就地式補償具有損耗低的優點。

發明內容

1.所要解決的技術問題：

針對上述技術問題，本發明提供提出一種基于再生能饋裝置監控平臺，來實現地鐵能量回饋裝置無功補償功能的運行控制方法，該控制方法基于線路級再生能饋裝置監控平臺，通過該監控平臺不僅實現對變電主所無功功率進行實施監測，并根據全線各能饋裝置進行狀態監控及參數(運行模式、設備容量等)下發，來實現根據主所所需無功，動態調整設備容量，提高電網功率因數的目的。

2.技術方案：

基于能饋監控平臺的地鐵能饋裝置用作無功補償的方法，其特征在于：包括：

再生能饋監控平臺：與地鐵PSCADA系統通過485或232或CAN通訊協議信息相連，接收PSCADA系統采集的主所并網點的總無功功率Qt；對全線各再生能饋裝置進行狀態監控、運行模式、電氣量以及開關量的數據；監控平臺能夠對各個能饋裝置整體下發控制參數及運行模式的控制功能；所述運行模式包括雙向變流模式、逆變回饋模式以及無功補償模式。