[发明专利]一种电力列车过分段控制系统及其方法

说明书

本发明公开了一种电力列车过分段控制系统及其方法，涉及轨道交通三相供电系统的技术领域。该电力列车过分段控制系统包括变频变压设备、定位单元和地面运控系统；所述变频变压设备用于向电力列车提供三相供电；所述定位单元安装靠近于所述供电轨被分段处；所述地面运控系统一端与所述变频变压设备连接，另一端与所述定位单元连接。因此，本发明通过采用定位单元、地面运控系统来协调控制变频变压设备供电，结合利用电力列车惯性实现“无感知”的过分段，从而提高了电力列车的承载效率和供电效率，也使经济成本大大降低，同时也为人工智能无人驾驶创造有利条件。

技术领域

本发明涉及列车电力供电领域，尤其涉及一种电力列车过分段控制系统及其方法。

背景技术

现行电力列车由工频单相交流供电系统供电，在电力列车的机车和动车上，电气设备占有重要地位，其中最重要的就是交直交牵引传动系统。交直交牵引传动系统由车载牵引变压器、牵引变流器和牵引电机串联而成，驱动牵引电机并通过调频、调压改变牵引电机转速来达到电力列车驱动和调速运行的目的，这个过程称为电力列车驾驶。通常，现实情况下，电力列车驾驶是由人工操作完成的，少数是自动驾驶的。这里存在一些问题。一是，在干线铁路机车、动车上的电气设备中交直交牵引传动系统占有绝对分量，其重量大，体积大；重量大就增加轴重，轴重越大，线路造价越高，体积大，将更多占有机车和动车的宝贵空间，降低功率密度和效率。二是，智能控制和自动驾驶(ATC)来取代人工驾驶是必由之路，但是，在现行电力列车和供电方式下，驾驶所需的控制设备均安装在电力列车上，电力列车是移动的，甚至是高速移动的，而自动驾驶(ATC)的命令和组织来源于地面控制中心，这两者之间不能直接进行，需要无线系统联系，而无线系统故障或失灵将造成一定的安全风险。

鉴于上述技术问题，发明人研究团队提出了“省去车载电气设备并由地面供电的控制系统”的新的供电方式，该供电方式所体现的技术方案主要包括两个方面：1)省去车载牵引变压器、牵引变流器，减轻车载电气设备重量，降低轴重，实现电力列车轻型化，提高电力列车承载效率，提高机车和动车功率密度，适应更高速度运行；2)通过地面供电直接实现对电力列车运行的自动控制和无人驾驶。

现在要解决的技术问题是：如何通过电力列车分段供电控制使得电力列车平稳的跨越两个相邻分段供电轨。

发明内容

鉴于此，本发明目的是提供了一种电力列车分段供电控制系统及其方法，能使电力列车平稳的跨越行驶在各个分段供电轨之间，还能够控制电力列车的加减速和启停。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案具体如下：

一种电力列车过分段控制系统，用于轨道交通三相供电系统，所述轨道交通三相供电系统包括三相供电轨，所述供电轨被分段成区间0、区间1、区间2、区间3、……区间n，其中，所述电力列车过分段控制系统包括：

变频变压设备，具体为区间0变频变压设备、区间1变频变压设备、区间2变频变压设备、区间3变频变压设备、……区间n变频变压设备，且分别与所述区间0、区间1、区间2、区间3、……区间n对应连接，用于向电力列车提供三相电源；

定位单元，安装靠近于所述供电轨相邻区间之间的分段处，用于获取电力列车位置信息和速度信息；

地面运控系统，其一端与所述区间0变频变压设备、区间1变频变压设备、区间2变频变压设备、区间3变频变压设备、……区间n变频变压设备连接，另一端与所述定位单元连接，用于控制电力列车启停和加减速度。

优选地，所述区间0、区间1、区间2、区间3、……区间n的相邻两区间之间的分段处为区间i供电轨绝缘区，且i∈[0，(n-1)]；所述区间i供电轨绝缘区的左侧设有降速缓冲区，其右侧设有增速缓冲区。