[发明专利]列车牵引供电装置、系统及控制方法

说明书

本发明提供一种列车牵引供电装置、系统及控制方法，其中装置包括：二极管整流机组、四象限变流机组、和中央控制器；二极管整流机组、四象限变流机组和中央控制器并联连接交流电网和直流接触网，中央控制器连接四象限变流机组，中央控制器用于根据交流电网的电压、电流和直流接触网的电压调整四象限变流机组的输出电流。本发明提供的列车牵引供电装置、系统及控制方法丰富了列车牵引供电系统的功能。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通牵引供电技术领域，尤其涉及一种列车牵引供电装置、系统及控制方法。

背景技术

城市轨道交通由于具有安全舒适、载客量大、运行速度快、节能环保等优势，成为了解决日益严重的城市拥堵问题的首选方案，因此我国目前多地开始发展建设城市轨道交通。在一些列车牵引供电系统中，通过设置多个并联的牵引变电所，将中压电网侧的交流电转化直流电为列车提供牵引电流。但是由于牵引变电所内二极管整流机组的能量只能单向流动，列车再生制动能量无法反馈回中压电网再利用，造成了能量的巨大浪费。

现有技术中的部分列车牵引供电系统中，通过在牵引变电所内增加与二极管整流机组并联的四象限变流机组，使得牵引变电所在列车牵引时，二极管整流机组和四象限变流机组同时工作，能够将交流电降压并整流转化为直流电，并向列车提供直流电；在列车制动时，四象限变流机组将列车产生的再生制动能量反馈中压电网侧，以提高列车制动能量的利用效率。

除了牵引与制动之外，列车牵引供电系统的设计人员及操作人员还希望其能够承担更多的控制功能，然而现有技术中的列车牵引供电系统功能却较为单一。

发明内容

本发明提供一种列车牵引供电装置、系统及控制方法，丰富了列车牵引供电系统的功能。

本发明提供一种列车牵引供电装置，包括：二极管整流机组、四象限变流机组和中央控制器；

所述二极管整流机组、所述四象限变流机组和所述中央控制器并联连接交流电网和直流接触网，所述中央控制器连接所述四象限变流机组，所述中央控制器用于根据所述交流电网的电压、电流和所述直流接触网的电压调整所述四象限变流机组的输出电流；

所述列车牵引供电装置处于牵引工况时，所述二极管整流机组和所述四象限变流机组将所述交流电网的交流电转换为直流电向所述直流接触网输出；

所述列车牵引供电装置处于制动工况时，所述四象限变流机组将所述直流接触网的直流电转换为交流电向所述交流电网输出；

所述列车牵引供电装置处于无功补偿工况时，所述中央控制器根据所述交流电网的功率因数控制所述四象限变流机组对所述交流电网进行无功补偿；

所述中央控制器还用于接收融冰控制装置发送的包含融冰电流值的逆变指令，并根据所述逆变指令将所述列车牵引供电装置切换至逆变工况，以使所述列车牵引供电装置的四象限变流机组、直流接触网的待融冰区段、所述待融冰区段相邻的列车牵引供电装置的二极管整流机组和所述待融冰区段对应的交流电网之间形成能量循环，且所述直流接触网的待融冰区段的电流不小于所述融冰电流值。

在本发明一实施例中，所述中央控制器还用于接收融冰控制装置发送的包含融冰电流值的整流指令，并根据所述整流指令将所述列车牵引供电装置切换至整流工况；

以使处于逆变工况的列车牵引供电装置的四象限变流机组、直流接触网的待融冰区段、处于整流工况的列车牵引供电装置的二极管整流机组和所述待融冰区段对应的交流电网之间形成能量循环，且所述直流接触网的待融冰区段的电流不小于所述融冰电流值。

在本发明一实施例中，所述列车牵引供电装置处于无功补偿工况时，所述中央控制器具体用于，通过所述交流电网的主变电站进线处的无功功率生成无功电流指令，向所述四象限变流机组发送所述无功电流指令，以使所述四象限变流机组对所述交流电网进行无功补偿。