[發明專利]可抑制電磁暫態過程的列車地面自動過分相方法及系統

有效

• 申請號: 202110724121.0
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113381423B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 成庶;劉暢;唐建湘;于天劍;伍珣;向超群;趙俊棟
• 申請（專利權）人: 中南大學;株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26;H02J3/38;H02H7/26;B60M3/04
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 曾志鵬

1.一種可抑制電磁暫態過程的列車地面自動過分相方法，其特征是，應用于地面自動過分相系統，所述系統包括用于為列車供電的供電臂A、供電臂B和四重化輔助變流裝置，且所述列車由供電臂A駛向供電臂B；所述方法包括：

獲取列車的運行位置，所述運行位置包括過渡區和電氣隔離區；

根據所述運行位置，確定為所述列車供電的電源，具體為：

當所述列車位于所述過渡區時，根據所述過渡區的電壓、電流及所述四重化輔助變流裝置的參數，確定所述過渡區內所述四重化輔助變流裝置的輸出電壓解耦調制信號及所述過渡區對應的供電臂的輸出電壓調制信號，實現所述過渡區對應的供電臂與所述四重化輔助變流裝置為所述列車供電時能量的動態、平滑轉移；

當所述列車位于所述電氣隔離區時，使用所述四重化輔助變流裝置為所述列車供電；

所述四重化輔助變流裝置包括四組并聯的變流單元，每組所述變流單元均包括：一個降壓變壓器、一個升壓變壓器和一個單相H橋變流器；

所述單相H橋變流器的輸入端與所述降壓變壓器耦合，輸出端與所述升壓變壓器耦合；

所述確定所述過渡區內所述四重化輔助變流裝置的輸出電壓解耦調制信號，具體為：

根據第二公式確定所述過渡區內所述四重化輔助變流裝置的輸出電壓解耦調制信號，所述第二公式為：

式中，u_abd`和u<sub>abq</sub>`分別為所述四重化輔助變流裝置在d軸和q軸的輸出電壓，K_PP`和K<sub>PI</sub>`分別代表有功PI調節器的比例和積分系數，K_QP`和K<sub>QI</sub>`分別代表無功PI調節器的比例和積分系數；P_c^*和Q_c^*分別代表所述四重化輔助變流裝置的輸出有功功率給定值和輸出無功功率給定值，P_c和Q_c分別為所述過渡區的瞬時有功功率和瞬時無功功率，u_ds`和u<sub>qs</sub>`根據第三公式確定，所述第三公式為：

式中，k為升壓變壓器一次繞組和二次繞組的變比，u_m為所述過渡區的電壓的基波幅值，P和Q分別為所述過渡區的瞬時有功功率和所述過渡區的瞬時無功功率，ω_s為所述過渡區的電壓角頻率，R_eq和L_eq根據第四公式確定，所述第四公式為：

式中，L_c和R_c分別代表所述四重化輔助變流裝置的等效電感和等效電阻，L_f和R_f分別代表濾波電路的等效電感和等效電阻，L_s和R_s分別代表過渡區的等效電感和等效電阻，n為子模塊并聯重數，k為升壓變壓器一次繞組和二次繞組的變比。

2.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述根據所述過渡區的電壓、電流及所述四重化輔助變流裝置的參數，確定所述過渡區內所述四重化輔助變流裝置的輸出電壓解耦調制信號及所述過渡區對應的供電臂的輸出電壓調制信號，具體為：

獲取所述過渡區的電壓和電流，根據所述電壓和電流確定在d-q坐標系下所述過渡區的瞬時有功功率、瞬時無功功率和d軸電壓基波分量；

獲取所述四重化輔助變流裝置的參數，所述參數包括輸出有功功率給定值和輸出無功功率給定值；

根據所述過渡區的瞬時有功功率、瞬時無功功率、d軸電壓基波分量、輸出有功功率給定值和輸出無功功率給定值確定所述過渡區內所述四重化輔助變流裝置的輸出電壓解耦調制信號；

根據所述四重化輔助變流裝置的輸出電壓解耦調制信號確定所述過渡區對應的供電臂的輸出電壓調制信號。