[发明专利]一种机车降级运行控制方法与控制装置及机车

说明书

本发明提供一种机车降级运行控制方法与控制装置及机车。所述机车降级运行控制方法包括如下步骤：步骤1：当机车动力源发生故障时，计算各个动力源的可用功率之和P_total=P₁+P₂+……+P_K；步骤2：定义k为机车的效率系数，P_a为机车固定负载功率，P_b为功率安全裕量，利用下式计算机车当前速度为v时的第一牵引力F_v’=k*(P_total‑P_a‑P_b)/v；步骤3：将F_v’与F_v进行比较，取较小值作为机车当前速度为v时允许发挥的牵引力最大值。本发明采用的降级运行控制方法达到机车可发挥牵引力在限定能源降级模式下，依旧能发挥大牵引力，实现了机车在能源降级情况下，依旧能有大牵引力输出，显著提高了机车的可用性。

技术领域

本发明涉及一种机车降级运行控制方法与控制装置及机车，属于轨道交通领域。

背景技术

目前的机车中，牵引力的发挥是由初始牵引力特性曲线限制的，牵引力特性曲线的横轴表示机车速度，纵轴表示可发挥牵引力。在一定速度下，可发挥的机车牵引力不可超过牵引力特性曲线中与该速度对应的可发挥牵引力。当机车的部件故障或者部件降级运行模式下，其降级运行往往是通过降低整条牵引力曲线中的牵引功率/牵引力来实现降级模式运行，例如，若动力源发生故障后其可用功率变为原来的50%，则机车的牵引力也变为原来的50%，即原本在低速正常时可以发挥180kN的牵引力，降级后，仅允许发挥90kN牵引力。该种降级模式运行可导致整车没有足够的牵引力发挥，如果存在后端载重较大或爬坡，将难以实现大牵引力输出，影响机车运行。

发明内容

本发明要解决的问题是针对现有技术中机车因动力源故障而降级运行时没有足够的牵引力发挥影响机车运行的问题，提供一种机车降级运行控制方法与控制装置及机车。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种机车降级运行控制方法，机车包括为机车牵引提供动力的K个动力源，K≥1，且当K≥2时，K个动力源相互并联，定义机车初始牵引力特性曲线中机车当前速度为v时允许发挥的牵引力最大值为F_v，所述机车运行控制方法包括如下步骤：

步骤1：当动力源发生故障时，计算各个动力源的可用功率之和P_total=P₁+P₂+……+P_K，其中P_i为动力源发生故障时第i个动力源的可用功率，i=1,2,……,K；

步骤2：定义k为机车的效率系数，P_a为机车固定负载功率，P_b为功率安全裕量，利用下式计算机车当前速度为v时的第一牵引力F_v’=k*(P_total-P_a-P_b)/v；

步骤3：将F_v’与F_v进行比较，取较小值作为机车当前速度为v时允许发挥的牵引力最大值。

本发明中，若判断机车发生故障且故障类型为动力源故障，则根据各个动力源的可用功率之和、机车的效率系数、机车固定负载功率、功率安全裕量计算机车当前速度为v时的第一牵引力，并将第一牵引力与机车牵引力特性曲线中与机车速度v对应的牵引力值进行比较，取较小值作为机车当前速度为v时允许发挥的牵引力最大值。相比于现有技术中根据动力源发生故障前后可发挥功率变化的百分比来确定最大可发挥牵引力变化的百分比的方案，本发明可以在动力源降级模式下（即动力源故障而无法发挥最大功率），依旧能发挥较大的机车牵引力，从而尽量减少动力源故障时对机车运行的影响，显著提高了机车的可用性。

上述技术方案中，定义i=1,2,……,K；若第i个动力源发生故障，则第i个动力源的可用功率P_i=a_i×Ini_P_i，其中a_i为第i个动力源发生故障时设定的百分比系数，Ini_P_i为第i个动力源的初始可用功率。