[发明专利]一种地铁再生制动能量逆变吸收装置协调控制方法及系统

说明书

本发明具体为一种地铁再生制动能量逆变吸收装置协调控制方法及系统，包括线路能馈协调控制装置实时接收各个逆变装置的运行参数，判断是否第N号牵引变电所的牵引网网压超过协调控制系统预设的协同控制启动电压Vct，如超过，则启动对第N号牵引变电所相邻牵引变电所的协调控制。协调控制包括首先判断相邻的N‑1和N+1号两个变电所的逆变装置是否有剩余容量；所述剩余容量为逆变装置的额定功率Pt与逆变装置当时的实际输出功率Po之差，如没有，则再判断第N‑2号和第N+2号变电所的逆变装置是否有剩余容量可利用；通常情况下选择检索相邻的四个变电所进行协调控制。其原因是距离太远的变电所由于线路上的阻抗以及电压降较大，其协调的效果不明显。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通再生制动领域，具体为一种地铁再生制动能量逆变吸收装置协调控制方法及系统。

背景技术

城市轨道交通运营中存在列车频繁牵引制动，会引起直流牵引网电压的波动。在列车牵引过程中，列车通过二极管牵引整流机组从牵引网取流会使得牵引网电压下降；当列车进行电制动过程时，列车的电机会工作在发电机状态，这时候列车的动能会转化为电能使得直流牵引网的直流电压上升，如该电能不能及时被吸收将迫使列车退出再生制动，危及列车行车的安全。目前应用的先进的再生制动电能吸收方式是在线路的各个牵引变电所内加装再生制动能量逆变吸收装置（下称逆变装置），该装置一端接直流牵引网，一端接中压环网，通过检测牵引变电所处的直流牵引网电压，判断是否有列车处于再生制动状态，当直流网压超过设定启动吸收电压阈值，则逆变装置启动回馈功能将再生制动电能逆变回馈到中压环网中供给地铁其他用电负荷消纳，稳定牵引网电压保障列车再生制动的同时又实现了再生电能再利用的目的。

城市轨道交通线路的直流牵引网是全线连通的，但由于牵引变电所之间有一定距离存在线路阻抗，且不同牵引变电所附近的车辆所处状态（载客量、速度、地形）不同及距离各牵引变电所距离不一样，这导致不同牵引变电所处的牵引网网压不同，需要吸收的再生电能也不同。传统方案中各逆变装置互不通信也没有协调控制，仅依靠检测本牵引变电所的牵引网网压是否超过启动电压阀值来判断是否进行逆变吸收。逆变装置启动吸收的电压阀值设置有一个范围区间，要大于二极管牵引整流机组的空载电压，小于列车再生制动允许的最高电压，该阈值设置偏低会导致吸收过程电流大、线路损耗高，过低还会引起与二极管整流机组之间的环流，该阈值设置偏高又会导致吸收的效果差，因此传统方案中该值多设定为范围区间的中间值，且多为固定值或该值随着整流机组空载电压波动小范围调整。这会使得在轨道交通运营的动态过程中，出现不同牵引变电所的逆变装置出力不均衡不协调，牵引网网压波动大的情况：如有的牵引变电所再生电能过多，超过逆变装置容量无法全部被吸收，而导致该牵引变电所网压过高，而有的牵引变电所的逆变装置却因为该所处制动能量少，逆变装置启动吸收电压阈值偏高而没有出力或出力不够，从而影响线路列车的安全稳定运行和逆变装置的节能效果。

发明内容

1、所要解决的技术问题：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种地铁再生制动能量逆变吸收装置协调控制方法及系统。该方法提供一种能够促使线路多台逆变装置的动态协同配合吸收再生制动能量，减少直流牵引网压过高的情况，从而提高牵引网的网压的稳定性，保障列车再生制动功能的发挥，提升再生制动能量的吸收率和节能效果。并有改善多台逆变装置之间出力不平衡的情况，提升逆变装置使用寿命的作用。

2、技术方案：

一种地铁再生制动能量逆变吸收装置协调控制方法， 包括以下步骤： 步骤一：系统信息采集与预设：对各个牵引变电所与其包含的逆变装置进行编号；采集所有逆变装置的技术参数；所述技术参数包含额定电压、额定功率Pt、启动吸收电压阀值的初始预设阀值Vth_ini和启动电压阀值的最小值Vth_min；并将编号与采集的逆变装置的技术参数对应地进行存储；预设进行协调控制时，检索相邻逆变装置的数目为4。

步骤二：系统实时采集各个逆变装置的运行参数；所述运行参数包括正在运行的各个逆变装置上传的直流牵引网压、运行状态、输出功率Po以及启动吸收电压阈值Vth。