[发明专利]一种高速铁路再生制动能量回馈系统及其控制方法

权利要求书

1.一种高速铁路再生制动能量回馈系统，其特征在于，

V/x接线牵引变压器T的左供电臂连接到左侧多绕组降压变压器T₁的初级，T₁的n个次级绕组分别连接到左侧n个四象限变流器的输入端；左侧n个四象限变流器的正极输出端并联后连接到正极直流母线D₁，负极输出端并联后连接到负极直流母线D₂；

T的右供电臂连接到右侧多绕组降压变压器T₂的初级，T₂的n个次级绕组分别连接到右侧n个四象限变流器的输入端；右侧n个四象限变流器的正极输出端并联后连接到D₁，负极输出端并联后连接到D₂；

三相并网逆变器N的正极输入端和负极输入端分别连接到D₁和D₂；支撑电容C的两端分别连接到D₁和D₂；N的输出端通过LCL滤波器F连接到并网升压变压器T₃的初级，T₃的次级连接到10kV配电网的进线端。

2.如权利要求1所述的一种高速铁路再生制动能量回馈系统的控制方法，其特征在于，包括步骤

a、采集左供电臂和右供电臂的瞬时电压和电流，得到左供电臂瞬时功率P_L和右供电臂瞬时功率P_R，进而得到左、右供电臂功率之和P＝P_L+P_R；

采集10kV配电网出线端的瞬时电压和电流，得到10kV负载瞬时功率P_LOAD；

采集并网升压变压器T₃的初级的瞬时电压，经abc/dq0坐标系变换得到瞬时电压在dq0坐标系下的d轴电压分量u_d和q轴电压分量u_q；

采集三相并网逆变器N的输出端的瞬时电流，经abc/dq0坐标系变换得到瞬时电流在dq0坐标系下的d轴电流分量i_d和q轴电流分量i_q；

b、由P和P_LOAD，通过下式得到参考回馈功率P_F，

或P_LOAD＞P_FM且-P＜P_FM

式中，P_FM为设定的最大回馈功率；

c、由P_F、u_d和u_q，计算出三相并网逆变器N的输出端的电流参考值在dq0坐标系下的d轴电流参考值分量i_d^*和q轴电流参考值分量i_q^*，

式中，i_cd、i_cq为LCL滤波器F的电容电流在dq0坐标系下的分量；

d、将i_d^*与i_d相减得到d轴分量差值，将i_q^*与i_q相减得到q轴分量差值；

将d轴分量差值和q轴分量差值分别进行PI调制后，得到三相并网逆变器N的调制信号在dq0坐标系下的d轴调制信号分量U_d和q轴调制信号分量U_q；

e、通过dq0/αβ0坐标变换，将U_d和U_q分别变换得到三相并网逆变器N的调制信号在αβ0坐标系下的α轴调制信号分量U_α和β轴调制信号分量U_β；

对U_α和U_β进行空间矢量脉宽调制，得到三相并网逆变器N的6路开关信号，对三相并网逆变器N进行控制。