[发明专利]动车组过电压控制方法及系统

说明书

本发明提供一种动车组过电压控制方法及系统。该动车组过电压控制方法包括：采集动车组的中间直流电压和动车组在多个连续的时间段的网压；对每个时间段中的网压进行模态分析，获得每个时间段的谐波能量幅值；对中间直流电压进行波动检测，计算中间直流电压的每个电压波动周期的电压波动峰值；根据多个谐波能量幅值判断网压是否产生高次谐波谐振趋势；根据多个电压波动峰值判断中间直流电压是否产生低频振荡趋势；当网压产生高次谐波谐振趋势时，控制动车组惰性运行；当中间直流电压产生低频振荡趋势时，输出低频振荡预警信息。本发明可以有效、及时地辨识故障，降低故障恶化演变趋势，最大限度地规避故障造成的影响，保证动车组运行安全。

技术领域

本发明动车组技术领域，具体地，涉及一种动车组过电压控制方法及系统。

背景技术

我国电气化铁路中广泛采用交-直-交传动系统，其网侧变流器采用脉宽调制技术，具有谐波频谱宽、高次谐波不可忽略的特点。谐波电流不仅影响高速列车牵引传动系统的性能，还成为了牵引网谐振的激励源，导致车网系统产生谐波谐振过电压现象，谐波谐振会引起牵引网电压、电流的严重畸变，进一步使电力机车/动车组谐波电流增大，导致动车组与牵引供电系统形成谐振过电压，引起设备烧损。

当多台电力机车/动车组处于空载/轻载的整备状态时，电力机车/动车组、牵引供电系统的电气量存在明显的低频振荡过电压现象，低频振荡现象一般由非线性负载取流诱发，不稳定电气量进一步通过牵引传动控制系统影响动车组取流，造成波动的进一步加剧，最终导致动车组牵引封锁，影响行车秩序。

目前针对上述两种故障现象，运营中的动车组均采用阈值判断的方法进行保护，该方法虽然能最终实现故障下的隔离，但以动车组失电、变电所跳闸为代价，一定程度对行车秩序造成了不可挽回的影响。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种动车组过电压控制方法及系统，以有效、及时地辨识故障，降低故障恶化演变趋势，最大限度地规避故障造成的影响，保证动车组运行安全。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种动车组过电压控制方法，包括：

采集动车组的中间直流电压和动车组在多个连续的时间段的网压；

对每个时间段中的网压进行模态分析，获得每个时间段的多个谐波能量，并将每个时间段的多个谐波能量中的最大值作为每个时间段的谐波能量幅值；

对中间直流电压进行波动检测，计算中间直流电压的每个电压波动周期的电压波动峰值；其中，谐波能量幅值的数量为多个，电压波动峰值的数量为多个；

根据多个谐波能量幅值判断网压是否产生高次谐波谐振趋势；

根据多个电压波动峰值判断中间直流电压是否产生低频振荡趋势；

当网压产生高次谐波谐振趋势时，控制动车组惰性运行；

当中间直流电压产生低频振荡趋势时，输出低频振荡预警信息。

本发明实施例还提供一种动车组过电压控制系统，包括：

采集单元，用于采集动车组的中间直流电压和动车组在多个连续的时间段的网压；

模态分析单元，用于对每个时间段中的网压进行模态分析，获得每个时间段的多个谐波能量，并将每个时间段的多个谐波能量中的最大值作为每个时间段的谐波能量幅值；

波动峰值单元，用于对中间直流电压进行波动检测，计算中间直流电压的每个电压波动周期的电压波动峰值；其中，谐波能量幅值的数量为多个，电压波动峰值的数量为多个；

第一判断单元，用于根据多个谐波能量幅值判断网压是否产生高次谐波谐振趋势；

第二判断单元，用于根据多个电压波动峰值判断中间直流电压是否产生低频振荡趋势；