[發(fā)明專利]一種軌道交通牽引供電系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111353310.8
• 申請(qǐng)日: 2021-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116135592A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雄;陳潔蓮;翁星方;饒沛南;尹維恒;吳雪峰;陶洪亮;張祥;蔡宇峰;劉永麗;谷濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): B60M3/00
• 分類號(hào): B60M3/00;H02J5/00;H02J3/32;H02J3/30;H02J7/34
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 曾志鵬

1.一種軌道交通牽引供電系統(tǒng)，其特征在于，包括：至少一個(gè)主變電所、通過(guò)交流環(huán)網(wǎng)與所述主變電所連接的N個(gè)牽引變電所；其中，

每個(gè)所述牽引變電所包括動(dòng)力變壓器、雙向變流裝置、儲(chǔ)能裝置、交流斷路器、第一斷路器和第二斷路器；所述動(dòng)力變壓器的高壓側(cè)通過(guò)交流斷路器與交流環(huán)網(wǎng)連接，低壓測(cè)與所述雙向變流裝置的交流側(cè)連接；所述雙向變流裝置的直流側(cè)通過(guò)所述第一斷路器與直流接觸網(wǎng)連接，并通過(guò)所述第二斷路器與所述儲(chǔ)能裝置連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通牽引供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括：能量運(yùn)控系統(tǒng)，所述能量運(yùn)控系統(tǒng)的一端與公網(wǎng)連接，另一端與所述雙向變流裝置和儲(chǔ)能裝置連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道交通牽引供電系統(tǒng)，其特征在于，所述交流斷路器與所述交流環(huán)網(wǎng)之間設(shè)置有交流隔離開(kāi)關(guān)；所述第一斷路器與所述直流接觸網(wǎng)之間設(shè)置有直流隔離開(kāi)關(guān)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的軌道交通牽引供電系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能裝置的存儲(chǔ)介質(zhì)為超級(jí)電容、鋰電池和飛輪儲(chǔ)能中的任意一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的軌道交通牽引供電系統(tǒng)，其特征在于，所述雙向變流裝置為晶閘管或IGBT器件構(gòu)成的四象限變流器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的軌道交通牽引供電系統(tǒng)，其特征在于，包括兩個(gè)所述主變電所，兩個(gè)所述主變電所包括第一主變電所和第二主變電所，所述第一主變電所對(duì)應(yīng)的所述交流環(huán)網(wǎng)和所述第二主變電所對(duì)應(yīng)的所述交流環(huán)網(wǎng)設(shè)置有母聯(lián)開(kāi)關(guān)。

7.一種基于權(quán)利要求1所述的軌道交通牽引供電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括：

檢測(cè)儲(chǔ)能裝置的電壓與直流接觸網(wǎng)的空載網(wǎng)壓是否匹配；

在儲(chǔ)能裝置的電壓與直流接觸網(wǎng)的空載網(wǎng)壓匹配時(shí)，確定牽引變電所處于空載狀態(tài)，合閘第二斷路器，封鎖雙向變流裝置的脈沖，控制所述雙向變流裝置進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；

檢測(cè)所述牽引變電所的工作模式是否發(fā)生變化；

在所述牽引變電所的工作模式發(fā)生變化時(shí)，合閘交流斷路器，并啟動(dòng)所述雙向變流裝置對(duì)所述儲(chǔ)能裝置進(jìn)行充電，在所述儲(chǔ)能裝置的電壓達(dá)到所述直流接觸網(wǎng)的正常網(wǎng)壓時(shí)，封鎖所述雙向變流裝置的脈沖，控制所述雙向變流裝置進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；

在所述牽引變電所進(jìn)入牽引模式時(shí)，通過(guò)所述儲(chǔ)能裝置和/或所述雙向變流裝置對(duì)所述直流接觸網(wǎng)進(jìn)行供電；

在所述牽引變電所進(jìn)入制動(dòng)模式時(shí)，通過(guò)所述雙向變流裝置將所述直流接觸網(wǎng)的電壓反饋傳輸至交流環(huán)網(wǎng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軌道交通牽引供電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述檢測(cè)儲(chǔ)能裝置的電壓與直流接觸網(wǎng)的空載網(wǎng)壓是否匹配之后，還包括：

在儲(chǔ)能裝置的電壓與直流接觸網(wǎng)的空載網(wǎng)壓不匹配時(shí)，合閘第二斷路器和交流斷路器，并啟動(dòng)雙向變流裝置對(duì)所述儲(chǔ)能裝置進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，并返回步驟：檢測(cè)儲(chǔ)能裝置的電壓與直流接觸網(wǎng)的空載網(wǎng)壓是否匹配。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的軌道交通牽引供電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述檢測(cè)牽引變電所是否發(fā)生狀態(tài)切換之后，還包括：

在所述牽引變電所的工作模式未發(fā)生變化時(shí)，合閘第一斷路器，通過(guò)所述儲(chǔ)能裝置對(duì)所述直流接觸網(wǎng)供電。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軌道交通牽引供電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述軌道交通牽引供電系統(tǒng)還包括能量運(yùn)控系統(tǒng)，所述能量運(yùn)控系統(tǒng)的一端與公網(wǎng)連接，另一端與所述雙向變流裝置和儲(chǔ)能裝置連接，所述方法還包括：

能量運(yùn)控系統(tǒng)采集公網(wǎng)的無(wú)功功率情況和功率波動(dòng)情況，根據(jù)所述無(wú)功功率情況和所述功率波動(dòng)情況調(diào)度所述牽引變電所的所述雙向變流裝置和所述儲(chǔ)能裝置進(jìn)行工作。

11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的軌道交通牽引供電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，還包括：

確定系統(tǒng)的檢修模式；其中，所述系統(tǒng)的檢修模式包含功能性檢修模式和安全性檢修模式兩種；

在所述系統(tǒng)處于所述功能性檢修模式時(shí)，通過(guò)所述第二斷路器和所述交流斷路器的合斷控制所述雙向變流裝置和所述儲(chǔ)能裝置獨(dú)立工作或協(xié)同工作；

在所述系統(tǒng)處于所述安全性檢修模式時(shí)，啟動(dòng)所述雙向變流裝置對(duì)所述儲(chǔ)能裝置進(jìn)行放電，直至所述儲(chǔ)能裝置的電壓達(dá)到安全電壓。