[发明专利]基于GOOSE通讯的地铁制动再生电能回馈联调控制方法和系统

说明书

本发明公开了基于GOOSE通讯的地铁制动再生电能回馈联调控制方法和系统，将地铁牵引站内的制动再生电能回馈装置接入数字电流保护GOOSE光纤通讯网，使本线路上的全部或部分地铁制动再生电能回馈装置联网联调运行。通过本发明，当某站能馈装置容量不足或停运时，可通过GOOSE网络调用相邻站能馈装置对其进行支援，协同实现制动再生电能回馈，可很大程度地提高设备容量的利用率、直流网压的稳定性以及整体节能效果。尤其是对于配备了数字化保护的牵引变电站，可以复用既有的数字电流保护GOOSE光纤通讯网，不需要增加网络建设投资。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种地铁制动再生电能回馈联调控制方法及系统。

背景技术

地铁再生电能回馈装置用于城市轨道交通上再生电能的吸收和回馈的场合，其原理可简述如下：当车辆进入制动工况，机车的动能转换为电能，向直流电网输入电能时，会引起直流电网电压升高。再生电能回馈装置的控制单元实时检测直流电网电压，当直流电网电压上升达到某一预设值时，能馈装置中的逆变器开始工作，将多余的电能逆变回馈给交流电网。

在当前的地铁线路上，制动再生电能回馈装置已呈多站点规模化配置。而当前制动再生电能回馈装置在牵引站中的通讯都是只支持本站的，本站再生电能回馈装置可以与本站综自盘或者综合监控通讯，但是与其他站回馈装置却不能握手，因此制动再生电能回馈装置只能孤立动作，与其他站回馈装置不能协同。孤立运行往往会受到本站装置能馈容量的制约，当单站制动能量较大时，不能实现能量的完全回馈，不能稳定直流网压；而当单站制动能量较小时，又会造成能馈装置容量配置的浪费；另外，单站能馈装置孤立运行时，不能实现本站装置故障或停运时的冗余运行，造成再生电能回馈率下降。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提出了一种基于GOOSE网络的地铁制动再生电能回馈联调控制方法和系统。

本发明采用以下技术方案。

一方面，本发明提供地铁制动再生电能回馈联调控制方法，各牵引变电站的能馈装置、直流测控装置和交流测控装置通过GOOSE光纤网络实现两两级联；第M-2站、第M-1站、第M站、第M+1站、第M+2站为依次顺序相邻的牵引变电站，所述控制方法包括：

当牵引变电站第M站能馈装置处于停运状态，则第M站通过直流测控装置和/或交流测控装置向与其相邻的第M-1站和第M+1站的直流测控装置和/或交流测控装置发送能馈装置闭锁信号，以使得与其相邻的第M-1站和第M+1站响应于能馈装置闭锁联跳信号将其能馈装置启动阈值和直流网压控制指令值均减少设定差值ΔV₁；

第M-1站和第M+1站中任意一个牵引变电站的直流网压超过能馈装置启动阈值，则能馈装置启动逆变。若启动逆变后该站直流网压继续上升，且达到联调启动阈值，则该站能馈装置向与其相邻的第M-2站或者第M+2站正常运行的能馈装置发送请求联调信号，以使得与其相邻的牵引变电站响应于请求联调信号将其能馈装置启动阈值和直流网压控制指令值均减少设定差值ΔV₂，该设定差值ΔV₂大于第M-1站和第M+1站的设定差值ΔV₁；

若达到联调启动阈值的牵引变电站直流网压回落到能馈装置初始启动阈值以下，则能馈装置停止逆变，并向参与联调的牵引变电站发送联调结束信号，以使得参与联调的牵引变电站将其能馈装置启动阈值和直流网压控制指令值调回初始设定值。

进一步地，如第M站的能馈装置由停运态恢复正常运行，则第M站的能馈装置通过站间GOOSE网络向第M-1站和第M+1站发送M站能馈装置闭锁复归信号，以使得第M-1站和M+1站收到M站能馈装置闭锁复归信号后，将本站的能馈启动直流网压阈值和直流网压指令值调回初始设定值。

再进一步地，所述控制方法还包括：