[發明專利]一種基于PWM能饋變流器的回饋控制方法及系統

有效

• 申請號: 202011313326.1
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112356741B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 孟向軍;黃輝;李朋翔;郎學斌;鄭月賓;梅桂芳;郜亞秋
• 申請（專利權）人: 西安許繼電力電子技術有限公司
• 主分類號: B60M3/00
• 分類號: B60M3/00;B60M3/06
• 代理公司: 北京中創云知識產權代理事務所(普通合伙) 11837
• 代理人: 徐輝

本發明公開了一種基于PWM能饋變流器的回饋控制方法及系統。方法包括PWM能饋變流器直流側接入直流接觸網，交流側通過變壓器接入交流電網；檢測時間滑動窗內的兩個直流接觸網電壓；計算直流接觸網電壓變化值△U；比較直流接觸網電壓變化值△U和控制系統的預設條件，判斷系統工況；若符合預設的系統工況，同時直流電壓值達到設定閾值，則PWM能饋變流器根據判斷結果進行實時調整。系統包括能饋變流器接入裝置，電壓檢測裝置，電壓變化計算裝置，工況判斷裝置，調整裝置。本發明通過直流接觸網電壓的變化判斷出列車的運行狀態，解決了PWM變流器工程應用中的穩定性及可靠性的問題，從而控制PWM整流器準確投入，達到供電系統節能的目的，判據簡單、準確。

技術領域

本發明涉及城市軌道交通供電技術領域，特別涉及一種基于PWM能饋變流器的回饋控制方法及系統。

背景技術

現有的城市軌道交通供電系統中，普遍采用二極管整流器作為列車的供電電源。二極管整流器具有效率高、容量大、過載能力強等優點，同時也存在輸出電壓不可控、紋波大、能量單向流動無法進行再生制動能量吸收利用等缺點。列車在啟動運行時二極管整流器整流工作給列車提供牽引能量，列車制動時處于制動發電模式，直流母線電壓抬升，接觸網電壓隨著接觸網上列車負載大小的變化在一定范圍內波動，PWM變流器通過檢測直流母線電壓變化及變化斜率，將列車制動的電量回饋至交流電網。然而，PWM變流器容易引發誤判斷，并且與二極管整流機組形成功率環流，難以準確判斷列車運行狀態，不利于軌道供電系統的能量利用。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提供一種基于PWM能饋變流器的回饋控制方法及系統，能夠通過直流接觸網電壓的變化情況準確判斷出列車的運行狀態，避免PWM變流器誤判斷與二極管整流機組形成功率環流，解決了PWM變流器工程應用中的穩定性及可靠性的問題，從而控制PWM整流器準確投入，達到供電系統節能的目的，判據簡單、準確。

第一方面，本發明實施例提供了一種基于PWM能饋變流器的回饋控制方法，包括：

PWM能饋變流器直流側接入直流接觸網，交流側通過變壓器接入交流電網。

檢測時間滑動窗內的兩個直流接觸網電壓。

計算直流接觸網電壓變化值△U。

比較直流接觸網電壓變化值△U和控制系統的預設條件，判斷系統工況。

若符合預設的系統工況，同時直流電壓值達到設定閾值，則PWM能饋變流器根據判斷結果進行實時調整。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述比較直流接觸網電壓變化值△U和控制系統的預設條件，判斷系統工況，包括：

若電壓變化值△U≤δ1，則判斷為供電網電壓波動或二極管整流器整流引起電壓波動引起接觸網電壓波動。

若電壓變化值△U＜0，且電壓變化值絕對值δ1＜|△U|≤δ2，則判斷為列車牽引啟動引起接觸網電壓波動。

若電壓變化值△U＞0，且電壓變化值絕對值δ2＜|△U|≤δ3，則判斷為列車制動引起牽引網電壓波動。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述若符合預設的系統工況，同時直流電壓值達到設定閾值，則PWM能饋變流器根據判斷結果進行實時調整，包括：

若電壓變化值△U＞0，電壓變化值絕對值δ2＜|△U|≤δ3，且直流電壓值大于直流接觸網的空載電壓值，則啟動PWM能饋變流器，將直流接觸網的能量回饋至交流電網。

若電壓變化值△U＞0，電壓變化值絕對值δ2＜|△U|≤δ3，且直流電壓值大于PWM能饋變流器預置的電壓閾值，則啟動PWM能饋變流器，將直流接觸網的能量回饋至交流電網。