[发明专利]一种能量回馈系统及其启动方法

说明书

本发明公开了一种能量回馈系统及其启动方法，能量回馈系统中包括第一接触器、母线、母线电容、变流单元、第二接触器、牵引网电压检测单元、母线电压检测单元和变流控制单元；其中变流控制单元在闭合第二接触器后接收牵引网电压检测单元发送的牵引网电压和母线电压检测单元发送的母线电压，并对变流单元实施跟踪控制以使母线电压实时跟踪牵引网电压；启动时，合闸第二接触器，再启动变流单元和变流控制单元，由变流控制单元对变流单元实施跟踪控制，使母线电压实时跟踪牵引网电压，然后再合闸第一接触器。采用该技术方案，能量回馈系统与牵引网连接时母线电压与牵引网电压基本一致，从而使牵引网不受到冲击，进一步还可避免母线电容与第一接触器在母线充电时受冲击而损坏。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种能量回馈系统和该能量回馈系统的启动方法。

背景技术

牵引网电压正常运行时在1500V左右，而轨道交通能量回馈系统联网启动前的母线电压初始值为0。能量回馈系统与牵引网之间的第一接触器合闸启动前要确保二者压差尽量小，因为压差越大合闸时对电网、电容、开关的冲击越大，会造成配电开关跳闸、电容损坏、开关损坏。市场上常用的做法是利用牵引网串联缓冲电阻对母线充电，当母线电压和牵引网电压接近时控制第一接触器合闸对接，采用该方法的不足在于：1、牵引网通过缓冲电阻对母线电容进行充电时，对牵引网会造成冲击，不利于轨道交通牵引网的稳定和安全；2、由于存在母线电容的缓冲效应，母线电压无法及时跟踪牵引网电压波动；3、母线充电速度较慢，要实现能量回馈系统的母线电压与牵引网电压的压差足够小，需要较长时间。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种能量回馈系统和启动方法，所述的能量回馈系统能够支持实现更为有效的启动方法，采用该启动方法启动时，能量回馈系统与牵引网连接时母线电压与牵引网电压基本一致，从而使牵引网不受到冲击；进一步还可避免母线电容与第一接触器在母线充电时因受冲击而损坏。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种能量回馈系统，包括第一接触器、母线、母线电容、变流单元、第二接触器、牵引网电压检测单元、母线电压检测单元和变流控制单元；所述的第一接触器用于启闭牵引网与母线的电连接，特别是用于在母线电压跟踪到牵引网电压后闭合以建立牵引网与母线的电连接关系；所述的母线电容跨接于母线；所述的变流单元用于实现直流到交流或交流到直流的转换，其直流端跨接于母线，其交流端通过第二接触器连接交流电网；所述的牵引网电压检测单元用于测量牵引网电压并发送给变流控制单元；所述的母线电压检测单元用于测量母线电压并发送给变流控制单元；所述的变流控制单元在闭合第二接触器后接收牵引网电压检测单元发送的牵引网电压和母线电压检测单元发送的母线电压，并对变流单元实施跟踪控制以使母线电压实时跟踪牵引网电压。

进一步地，所述的变流单元采用具有双向变流功能的电路，可以为三相全桥电路、三相半桥电路、T型三电平电路或I型三电平电路。

进一步地，所述的能量回馈系统还包括一组以上的交流缓冲单元，每组交流缓冲单元均与第二接触器并联，且均包括串接在一起的缓冲电阻和第三接触器。

前两个技术方案中的能量回馈系统的启动方法包括如下步骤：步骤11：合闸第二接触器；步骤12：延迟第一时间间隔后启动变流单元和变流控制单元，由变流控制单元对变流单元实施跟踪控制以使母线电压实时跟踪牵引网电压；步骤13：在变流控制单元对变流单元实施跟踪控制过程中，变流控制单元判断母线电压与牵引网电压之间差值的绝对值是否小于或等于牵引网电压的2％，如判断结果为是则执行步骤14，如判断结果为否则返回再次执行步骤13；步骤14：变流控制单元停止对变流单元的跟踪控制，并控制变流单元保持母线电压；步骤15：合闸第一接触器。

进一步地，所述的第一时间间隔大于或等于50毫秒。