[发明专利]一种中高速磁悬浮列车的牵引控制系统

说明书

本发明提出了一种中高速磁悬浮列车的牵引控制系统，牵引控制系统包括牵引管理组件、牵引轨道控制模块、牵引电流控制模块和牵引功率控制模块，牵引管理组件分别与牵引轨道控制模块和牵引电流控制模块连接，牵引电流控制模块与牵引功率控制模块连接，牵引管理组件、牵引轨道控制模块和牵引电流控制模块构成牵引控制单元，牵引轨道控制模块、牵引电流控制模块和牵引功率控制模块构成变流器控制单元，牵引控制单元通过牵引管理组件与车辆和运行控制系统中的运控分区控制计算机连接，牵引控制单元通过牵引轨道控制模块与轨旁馈线连接，轨旁馈线与多个长定子开关站及长定子段连接，每个长定子段与一套馈电电缆系统连接，变流器单元连接馈电电缆系统。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及长距离城市之间的中高速磁悬浮列车牵引控制系统和牵引控制方法。

背景技术

磁悬浮列车是一种新型轨道交通运输工具，其利用电磁吸力或斥力来实现列车的悬浮和牵引，具有悬浮特性，因而列车车身与地面不接触，相比起传统的轮轨列车具有不受速度限制，最高速度可达1000千米/小时以上。此外，磁悬浮列车还具有能耗小、运行维护简单方便等特点。

目前已建成的项目主要是低速磁悬浮，适用于城市内轨道交通的应用场景，利用短定子直线电机驱动列车已低速运行。对于城市之间长距离的运输方案，中低速磁浮已经不能满足实际需求。目前轮轨列车(动车)的最高速度限制于轮轨关系无法超过500km/h，中高速磁悬浮列车系统的设计将不存在速度限制，将在以后的长距离运输中起到重要作用。

低速磁悬浮利用的是短定子直线电机，电机安装在列车上，受到列车尺寸的影响，对中高速磁悬浮所需要的大功率变流器，无法将其安装在列车上。因此中高速磁悬浮需要使用长定子同步直线电机驱动磁悬浮列车运动，长定子直线电机为高速磁悬浮列车运行提供牵引力，在列车的运行过程中通过控制安装在轨道上的定子绕组的电流方向，形成行波磁场驱动列车向前运行。中高速磁浮列车控制方法就是通过控制长定子同步电机内的定子绕组的电流大小和方向来实现对列车的牵引。使用长定子同步直线电机驱动磁悬浮列车运动是中高速磁浮列车的关键技术之一，研究高速磁悬浮牵引控制系统对于中高速磁浮列车应用有着重要的现实意义。

但对于高速磁浮列车，远距离信号传输无法实现精准控制，针对这一问题，目前已有双端单项供电技术，结合了高速磁浮列车时速要求、牵引变流器最大功率等实际工程因素考虑，并经过长定子直线电机牵引计算，较为经济，但该供电方法也存在不足，即需要控制相隔50km的两个变流器单元，同时向一个定子段供电，要求控制信号实时性较高，集控式控制方法无法满足控制要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供公开了一种中高速磁悬浮列车的牵引控制系统和牵引控制方法，由牵引系统各个子部件的牵引管理组件、牵引轨道控制模块和牵引电流控制模块等组成。牵引控制系统通过将牵引控制单元和变流器控制单元进行分离，采用分布式控制结构，每一段牵引控制系统负责50kM以内的牵引控制区间，控制两个变流器单元实现同步供电，可以满足控制信号实时性要求，解决了远距离信号传输无法实现精准控制的问题。

为了解决以上问题，根据本发明的第一个方面，提供了一种中高速磁悬浮列车的牵引控制系统，所述中高速磁悬浮列车沿列车轨道行驶，具有长定子直线同步电机，所述长定子直线同步电机包括多个沿列车行驶方向在列车轨道的左侧和右侧交替布置的长定子段，

所述牵引控制系统包括牵引管理组件、牵引轨道控制模块、牵引电流控制模块和牵引功率控制模块，

所述牵引管理组件分别与所述牵引轨道控制模块和所述牵引电流控制模块连接，所述牵引电流控制模块与所述牵引功率控制模块连接，

所述牵引管理组件、所述牵引轨道控制模块和所述牵引电流控制模块构成牵引控制单元，所述牵引轨道控制模块、所述牵引电流控制模块和所述牵引功率控制模块构成变流器控制单元，