[发明专利]城轨供电系统混合型再生能量回收方法及装置

权利要求书

1.一种城轨供电系统混合型再生能量回收方法，其特征在于包括如下步骤：在城轨运行状态下，检测交流电网的故障状态，如果交流电网正常，则在列车制动时进入能量回馈模式，在能量回馈模式下将城轨牵引供电系统的直流电网输出的再生制动能量通过能馈变流器转换为交流电、再通过能馈变压器转换为指定电压的交流电后回馈至交流电网；如果所述交流电网发生故障，则断开所述能馈变流器到交流电网之间的通路，在列车制动时进入能量吸收模式，在能量吸收模式下将能馈变流器作为斩波器或者双向DC/DC斩波器使用，将城轨牵引供电系统的直流电网输出的再生制动能量转换为低压直流电后通过能量吸收组件吸收。

2.根据权利要求1所述的城轨供电系统混合型再生能量回收方法，其特征在于，所述在能量回馈模式下将城轨牵引供电系统的直流电网输出的再生制动能量通过能馈变流器转换为交流电的步骤包括：

1.1)在能量回馈模式下，检测能馈变流器交流侧各相线路的电流i_a、i_b、i_c及城轨牵引供电系统的直流母线电压U_dc；分别将检测得到的信号进行滤波处理；

1.2)通过锁相环检测交流电网的电压相位信息，根据电压相位信息将所述电流i_a、i_b、i_c从三相静止坐标系转换为dq两相同步旋转坐标系得到电流i_d和i_q；

1.3)获取电压U_dc和预设的参考电压U_{dc_ref}之间的差值，将该差值输入PI控制器后输出电流参考值i_d^*，设置电流参考值i_q^*为0；

1.4)获取电流i_d、电流参考值i_d^*之间的差值，将该差值输入PI控制器后输出电压参考值U_d^*；获取电流i_q、电流参考值i_q^*之间的差值，将该差值输入PI控制器后输出电压参考值U_q^*；在电流i_d的基础上构建耦合项ωLi_d，其中L表示能馈变流器交流侧的滤波电感，ω＝2πf，f的值为50Hz，将电网电压的d轴分量e_d作为前馈补偿加上d轴耦合项ωLi_d再减去电压参考值U_d^*生成d轴控制信号U_d；在电流i_q的基础上构建耦合项ωLi_q，其中L表示能馈变流器交流侧的滤波电感，ω＝2πf，f的值为50Hz，将电压参考值U_q^*加上q轴耦合项ωLi_q后再取反生成q轴控制信号U_q；

1.5)将d轴控制信号U_d、q轴控制信号U_q从dq两相同步旋转坐标系转换为三相静止坐标系得到三相控制电压信号，将所述三相控制电压信号输入至空间矢量脉宽调制模块，通过空间矢量脉宽调制模块输出的脉冲触发信号控制能馈变流器，从而将城轨牵引供电系统的直流电网输出的再生制动能量通过能馈变流器转换为交流电。

3.根据权利要求1或2所述的城轨供电系统混合型再生能量回收方法，其特征在于：所述通过能量吸收组件吸收具体是指通过制动电阻吸收。