[發(fā)明專利]一種軌道交通雙向變流裝置的直流電壓控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110045973.7
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112671041A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王毛;宋雷;楊雅銀;鄭月賓;辛東紅;何俊文
• 申請（專利權(quán)）人: 徐州地鐵集團(tuán)有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J1/12;B60M3/00
• 代理公司: 徐州市三聯(lián)專利事務(wù)所 32220
• 代理人: 張帥

本發(fā)明涉及一種軌道交通雙向變流裝置的直流電壓控制方法，屬于軌道交通供電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。包括雙向變流裝置和二極管整流機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)線路無負(fù)荷時(shí)，雙向變流裝置待機(jī)運(yùn)行，對外無功率輸出；當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，直流母線電壓升高，雙向變流裝置從待機(jī)轉(zhuǎn)為逆變穩(wěn)壓運(yùn)行，此時(shí)二極管整流機(jī)組截止，雙向變流裝置將制動(dòng)能量回饋到交流電網(wǎng)；當(dāng)車輛牽引運(yùn)行時(shí)，變電所直流母線電壓降低，雙向變流裝置由待機(jī)轉(zhuǎn)為牽引整流運(yùn)行，與二極管整流機(jī)組共同向列車提供牽引能量。本發(fā)明的有益效果是：雙逆變模式下采用恒壓控制，避免列車網(wǎng)壓過高；整流模式下采用下垂控制，雙向變流裝置與整流機(jī)組共同出力提供列車所需牽引功率，避免列車網(wǎng)壓過低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軌道交通雙向變流裝置的直流電壓控制方法，屬于軌道交通供電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

城市軌道交通供電系統(tǒng)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)存在輸出電壓不可控、紋波大、能量單向流動(dòng)無法進(jìn)行再生制動(dòng)能量吸收利用等缺點(diǎn)。

雙向變流裝器采用全控型IGBT器件，工作頻率高，具備整流、逆變雙向變流能力，即可實(shí)現(xiàn)列車牽引供電功能，也可實(shí)現(xiàn)列車再生制動(dòng)能量的回饋利用。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供一種軌道交通雙向變流裝置的直流電壓控制方法，通過調(diào)整雙向變流裝置的外特性，實(shí)現(xiàn)牽引網(wǎng)電壓的穩(wěn)定控制。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種軌道交通雙向變流裝置的直流電壓控制方法，其特征在于：包括雙向變流裝置和二極管整流機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，雙向變流裝置和二極管整流機(jī)組的直流側(cè)分別通過1500V開關(guān)柜接至直流母線，雙向變流裝置和二極管整流機(jī)組的交流側(cè)分別通過35kV開關(guān)柜接至35kV同一段母線；

當(dāng)線路無負(fù)荷時(shí)，雙向變流裝置待機(jī)運(yùn)行，對外無功率輸出，Udo為二極管整流機(jī)組空載電壓；

當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，直流母線電壓升高，雙向變流裝置從待機(jī)轉(zhuǎn)為逆變穩(wěn)壓運(yùn)行，設(shè)定其逆變穩(wěn)壓運(yùn)行的啟動(dòng)閾值為Uinv，此時(shí)二極管整流機(jī)組截止，雙向變流裝置將制動(dòng)能量回饋到交流電網(wǎng)；

當(dāng)車輛牽引運(yùn)行時(shí)，變電所直流母線電壓降低，雙向變流裝置由待機(jī)轉(zhuǎn)為牽引整流運(yùn)行，與二極管整流機(jī)組共同向列車提供牽引能量；設(shè)定裝置牽引整流的啟動(dòng)閾值為Urec，通過調(diào)整雙向變流裝置的外特性曲線斜率，調(diào)整雙向變流裝置和二極管整流機(jī)組的功率輸出，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)壓的穩(wěn)定控制。

所述的逆變穩(wěn)壓運(yùn)行下采用恒壓控制；所述的整流運(yùn)行采用下垂控制，雙向變流裝置與整流機(jī)組共同出力提供列車所需牽引功率。

本發(fā)明的有益效果是：雙逆變模式下采用恒壓控制，避免列車網(wǎng)壓過高；整流模式下采用下垂控制，雙向變流裝置與整流機(jī)組共同出力提供列車所需牽引功率，避免列車網(wǎng)壓過低。

附圖說明

下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的并聯(lián)供電方案示意圖；

圖2是本發(fā)明的直流電壓控制方法示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示的一種軌道交通雙向變流裝置的直流電壓控制方法，其特征在于：包括雙向變流裝置和二極管整流機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，雙向變流裝置和二極管整流機(jī)組的直流側(cè)分別通過1500V開關(guān)柜接至直流母線，雙向變流裝置和二極管整流機(jī)組的交流側(cè)分別通過35kV開關(guān)柜接至35kV同一段母線；

如圖2所示，當(dāng)線路無負(fù)荷時(shí)，雙向變流裝置待機(jī)運(yùn)行，對外無功率輸出，Udo為二極管整流機(jī)組空載電壓；

當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，直流母線電壓升高，雙向變流裝置從待機(jī)轉(zhuǎn)為逆變穩(wěn)壓運(yùn)行，設(shè)定其逆變穩(wěn)壓運(yùn)行的啟動(dòng)閾值為Uinv，運(yùn)行曲線對應(yīng)圖中的CBA段，此時(shí)二極管整流機(jī)組截止，雙向變流裝置將制動(dòng)能量回饋到交流電網(wǎng)；