[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

说明书

本发明提供了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，通过设置的双向变流运行均衡模块保证直流母线电压的稳定、纹波小，减小对电网的谐波污染和无功消耗；列车再生制动时双向变流器电路单元工作于逆变工况，可以将聚积到直流母线上的剩余能量回馈到高压电网，并可对功率因数进行综合性配置，不仅能向高压电网回馈有功功率，而且可以在电网需要时为电网提供无功支撑，通过轨交牵引双向变流分层控制模块运行过程中可准确辨识短时可恢复故障，且在故障及恢复过程中，保证系统不脱网，可提高轨道交通系统的供电运行可靠性，通过人工智能控制和自学习算法，实时调节控制参数更加的均衡使装置性能最优。

技术领域

本发明涉及轨交牵引双向变流智能装备均衡系统领域，具体而言，涉及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。

背景技术

城市轨道交通相对于其它交通方式而言，具有安全、舒适、快速、运量大和节能环保等特点，已逐渐成为世界各国解决日益严重的城市交通问题的首选，但是伴随路网规模的扩大和客运量的剧增,城市轨道交通能源消耗总量也大幅增长，城市轨道交通使用的过程中的过程中存在在需要进行改进的技术。

首先就是现有的城市轨道交通牵引供电仍普遍采用二极管整流器，由于其能量只能单向传输，输出特性不可控，导致列车制动产生的多余再生制动能量不得不用电阻消耗掉，不仅造成能量的巨大浪费，同时还会带来隧道温度升高、环控系统负担加重及相应的能源消耗等问题，因此我们对此做出改进，提出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，。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前存在的背景技术提出的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：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，以改善上述问题，本申请具体是这样的：包括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、主动干预控制监测预警模块，其特征在于，所述轨交牵引双向变流模块与所述主动干预控制监测预警模块电路连接，所述轨交牵引双向变流模块与所述主动干预控制监测预警模块电路连接并联到双向变流运行均衡模块中，所述轨交牵引双向变流模块包括主从控制单元、稳压控制单元、均流控制单元、双向变流器电路单元，所述主从控制单元与所述稳压控制单元电路连接，所述稳压控制单元设置有 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。

作为本申请优选的技术方案，所述主动干预控制监测预警模块中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对电网系统故障自学习及自适应算法调整。

作为本申请优选的技术方案，所述人工智能故障自学习算法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”，所述“三层前向神经网络模型”包括三层结构，输入层、隐含层以及输出层，学习算法为误差反向传播算法。

作为本申请优选的技术方案，所述在输入层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获取的故障信息通过处理器处理，进行反馈，所述输出层获取解决故障的方法进行输出。

作为本申请优选的技术方案，所述人工智能故障自学习函数包括 S 函数、pureiln 函数、随机函数rands(x)，所述 S 函数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。