[发明专利]抑制列车牵引变压器励磁涌流的控制方法、系统及列车

说明书

本发明提供了一种抑制列车牵引变压器励磁涌流的控制方法、系统及列车，其中，控制方法包括：网侧变流器控制系统实时获取接触网电能信息；检测主断路器进线电压有效值是否上升至设定值，如果是，根据当前获取到的接触网电能信息计算得到网侧变流器逆变控制策略；根据所述网侧变流器逆变控制策略驱动网侧变流器工作在逆变状态并逆变产生调制电压；网侧变流器产生的调制电压满足预设条件后，控制主断路器闭合。本发明通过控制网侧变流器逆变产生调制电压，在调制电压满足预设条件后闭合主断路器，可以有效消除列车过分相后直接闭合主断路器导致牵引变压器产生的励磁涌流，从而减少继电器误动作，也能够减少励磁涌流的危害。

技术领域

本发明涉及列车过分相控制领域，具体涉及一种抑制列车牵引变压器励磁涌流的控制方法、系统及列车。

背景技术

我国电气化铁路使用25kV单相工频交流供电方式，为了保持电力系统三相负载平衡，并提高电网的电能利用率，电气化铁路采用分段分相供电方式。在交流牵引供电系统中，接触网一般采用分段换相供电，各相之间装设分相装置。

我国电气化线路普遍采用车载过分相方式，即只允许高速列车使用断开主断路器的方式通过分相区，当列车过分相时，弓网系统受流中断，牵引变压器原边绕组电流或功率急剧降低。对网侧变流器而言，当检测到牵引变压器原边绕组电流或功率降低至设定值以下时，网侧变流器PWM驱动脉冲封锁，停止稳压；当检测到牵引变压器原边绕组电压升至设定值以上时，网侧变流器重新锁相，锁相结束后PWM驱动脉冲使能，开始稳压。对机侧变流器而言，由于失去能量来源，直流母线电压会逐渐降低，机侧变流器降功率工作，同时轻微制动，向直流母线回馈能量，以维持直流母线电压恒定，这样可大大节省过分相结束时网侧变流器稳压时间，使机侧变流器尽快恢复到满功率运行。

当列车过分相后瞬间需要利用断路器完成电路闭合操作，当断路器合闸时，由于变压器原边电压突然的变化，会导致牵引变压器过饱和，进而产生非常大的励磁涌流，励磁涌流大小一般是额定电流的五倍以上，会对高速列车产生非常大的冲击，进而引起继电器误动作。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于抑制列车牵引变压器励磁涌流的控制方法、系统，由于在列车过分相时会断开主断路器，列车过分相后，本方案通过控制网侧变流器逆变产生调制电压，在调制电压满足预设条件后闭合主断路器，可以有效消除列车过分相后直接闭合主断路器导致牵引变压器产生的励磁涌流，从而减少继电器误动作，也能够减少励磁涌流的危害。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明的第一方面在于提供一种抑制列车牵引变压器励磁涌流的控制方法，包括：

网侧变流器控制系统实时获取接触网电能信息；

检测主断路器进线电压有效值是否上升至设定值，如果是，根据当前获取到的接触网电能信息计算得到网侧变流器逆变控制策略；

根据所述网侧变流器逆变控制策略驱动网侧变流器工作在逆变状态并逆变产生调制电压；

网侧变流器产生的调制电压满足预设条件后，控制主断路器闭合。

进一步地，所述根据当前获取到的接触网电能信息计算得到网侧变流器逆变控制策略包括：

构造参考调制电压U_ref；

根据参考调制电压U_ref计算得到PWM驱动脉冲方案。

进一步地，所述接触网电能信息包括接触网的电压有效值U_rms、频率f和初相角θ。

进一步地，根据公式(1)构造参考调制电压U_ref；