[发明专利]一种轨交牵引双向变流智能装备多模块并联运行的均衡系统

权利要求书

1.一种轨交牵引双向变流智能装备多模块并联运行的均衡系统，包括轨交牵引双向变流模块（1）、主动干预控制监测预警模块（2），其特征在于，所述轨交牵引双向变流模块（1）与所述主动干预控制监测预警模块（2）电路连接，所述轨交牵引双向变流模块（1）与所述主动干预控制监测预警模块（2）电路连接并联到双向变流运行均衡模块（3）中，所述双向变流运行均衡模块（3）包括主从控制单元（301）、稳压控制单元（302）、均流控制单元（303）、双向变流器电路单元（304），所述主从控制单元（301）与所述稳压控制单元（302）电路连接，所述稳压控制单元（302）设置有 PWM 整流器，所述 PWM 整流器与系统直流网电路连接，所述均流控制单元（303）桥臂并联均流控制及环流单元，所述环流单元的计算公式为id=Udc/LdΔt,其中Udc为直流母线电压，Ld为差模电感量，Δt为两开关动作最大差异时，所述双向变流器电路单元（304）由三相PWM 逆变器和1 个交流电感L，电网电压ea 和交流电感 L控制Ua相位。

2.根据权利要求1所述的一种轨交牵引双向变流智能装备多模块并联运行的均衡系统，其特征在于，所述主动干预控制监测预警模块（2）中IGBT电压和电流、电容纹波电压、系统直流母线电压和交流电压参数实时监测，人工智能主动干预算法在外部系统和装置本身发生异常发生变化时，通过双向变流装置控制算法的实时调整，当系统阻抗和负荷特性发生改变时，通过人工智能故障自学习算法（4）对电网系统故障自学习及自适应算法调整。

3.根据权利要求2所述的一种轨交牵引双向变流智能装备多模块并联运行的均衡系统，其特征在于，所述人工智能故障自学习算法（4）建立人工智能诊断神经网络模型，所述人工智能诊断神经网络模型为“三层前向神经网络模型（5）”，所述“三层前向神经网络模型（5）”包括三层结构，输入层（501）、隐含层（502）以及输出层（503），学习算法为误差反向传播算法。

4.根据权利要求3所述的一种轨交牵引双向变流智能装备多模块并联运行的均衡系统，其特征在于，所述在输入层（501）中系统中存在的各类故障信息进行整合、搜集，完成输入，所述中间层中把输入层（501）获取的故障信息通过处理器处理，进行反馈，所述输出层（503）获取解决故障的方法进行输出。

5.根据权利要求3所述的一种轨交牵引双向变流智能装备多模块并联运行的均衡系统，其特征在于，所述人工智能故障自学习函数（6）包括 S 函数（601）、pureiln 函数（602）、随机函数rands(x)（603），所述 S 函数（601）通过对数函数进行数据求导，所述purelin 函数对于网络的初始权值以及阈值通过函数加以表述，所述随机函数 rands(x)确立函数之后，基于神经网络中对样本获取误差曲线。

6.根据权利要求1所述的一种轨交牵引双向变流智能装备多模块并联运行的均衡系统，其特征在于，还包括轨交牵引双向变流分层控制模块（7），所述轨交牵引双向变流分层控制模块（7）包括数字化分层控制单元，顶层控制单元，底层控制单元，通过数字化分层控制单元对直流母线电压稳定，电流内环控制单元输入电流波形正弦化和功率因数近似为1，直流母线上的剩余能量回馈到高压电网。

7.根据权利要求1所述的一种轨交牵引双向变流智能装备多模块并联运行的均衡系统，其特征在于，还包括PWM整流模块（8）采用功率单元均流控制IGBT有源钳调节IGBT过压，IGBT 短路保护器调节IGBT过流，IGBT门级特性自适应调节器在IGBT 开关过程中对 di/dt、du/dt 调节， IGBT短时冲击电流硬保护器对双向变流器短路电流整流器件过载保护。

8.根据权利要求7所述的一种轨交牵引双向变流智能装备多模块并联运行的均衡系统，其特征在于，所述PWM整流模块（8）内设ANPC三电平拓扑结构电路，所述ANPC三电平拓扑结构电路包括高频开关电路适时器，并设置IGBT电感，磁性元件与轨道交通供电系统双向变流器（9）磁性连接。