[发明专利]双向变流器与牵引整流器的并联协同控制方法及相关设备

说明书

本说明书一个或多个实施例提供一种双向变流器与牵引整流器的并联协同控制方法及相关设备；所述方法为双向变流器设置有第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态，并根据双向变流器与牵引整流器构成的并联支路的输出总功率特性，使双向变流器在上述各工作状态间进行切换，在保证系统运行平稳的同时，灵活调整并联支路功率分配，防止环流，保证双向变流器工作模式平稳切换。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及地铁列车牵引控制技术领域，尤其涉及一种双向变流器与牵引整流器的并联协同控制方法及相关设备。

背景技术

城市轨道交通中采用多脉波牵引整流器(后简称为牵引整流器)给列车供能。牵引整流器为二极管整流，只能实现能量从输电的交流网到为地铁列车供电的直流网的单向传输。地铁列车制动时，动能转化为电能馈入直流网，造成网压上升，只能通过制动电阻或机械制动等手段消耗掉。目前轨交领域开始采用双向变流器将制动能量以逆变回馈的方式馈入交流网，具有低碳节能绿色环保等突出优势，是未来地铁技术发展的方向。双向变流器属于PWM整流器，能量可以双向传输。当地铁列车牵引时，双向变流器可以承担牵引整流器的部分职责，将交流电整流成直流电给地铁列车供电，从而保证直流网电压不会大幅度跌落，提高供电效率。

然而，当双向变流器与牵引整流器并联工作时，二者的功率分配问题会影响整个系统运行平稳。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种双向变流器与牵引整流器的并联协同控制方法及相关设备。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种双向变流器与牵引整流器的并联协同控制方法，所述双向变流器与所述牵引整流器并联设置于交流网和直流网之间，以构成并联支路；所述双向变流器具有恒功率模式、恒压模式和电压下垂跟踪模式；所述并联支路的总功率为P，所述双向变流器的额定功率为P_N，所述牵引整流器的额定功率为P_2N；

所述双向变流器设置有第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态；

在所述第一工作状态下，P_N≤P＜(P_2N+P_N)，且所述双向变流器运行于所述电压下垂跟踪模式；

在所述第二工作状态下，-P_N≤P＜P_N，且所述双向变流器运行于所述恒压模式；

在所述第三工作状态下，P＜-P_N，且所述双向变流器运行于所述恒功率模式；

所述控制方法，包括：

当P下降至小于A*P_N时，使所述双向变流器由所述第一工作状态切换至所述第二工作状态；其中，A的取值范围为[0.7-0.9]；

当P上升，且所述并联支路与所述直流网之间的端口电压下降至低于所述牵引整流器的空载电压时，使所述双向变流器由所述第二工作状态切换至所述第一工作状态；

当所述并联支路向所述交流网回馈的功率上升，且所述并联支路与所述直流网之间的端口电压上升至预设的回馈电压阈值时，使所述双向变流器由所述第二工作状态切换至所述第三工作状态；

当所述并联支路向所述交流网回馈的功率下降，且所述并联支路与所述直流网之间的端口电压下降至所述双向变流器的稳压值时，使所述双向变流器由所述第三工作状态切换至所述第二工作状态。

基于同一发明构思，本说明书一个或多个实施例还提供了一种双向变流器与牵引整流器的并联协同控制装置，所述双向变流器与所述牵引整流器并联设置于交流网和直流网之间，以构成并联支路；所述双向变流器具有恒功率模式、恒压模式和电压下垂跟踪模式；所述并联支路的总功率为P，所述双向变流器的额定功率为P_N，所述牵引整流器的额定功率为P_2N；