[发明专利]一种牵引网双边供电穿越功率利用系统及控制方法

说明书

本发明提供了一种牵引网双边供电穿越功率利用系统及控制方法，涉及电气化铁路供电技术领域。包括设置于变电所TSa的功率转换装置BCSa和控制器CCa，设置于变电所TSb的功率转换装置BCSb和控制器CCb，变电所TSa和变电所TSb之间的牵引网OCS采用双边供电；控制器CCa用于实时获取变电所TSa的功率信息，控制器CCb用于实时获取变电所TSb的功率信息；控制器CCa和控制器CCb通过光纤对OFL进行信息交互，控制器CCa根据信息交互结果控制功率转换装置BCSa利用穿越功率或控制器CCb根据信息交互结果控制功率转换装置BCSb利用穿越功率，使得返回电网的穿越功率满足预设要求。

技术领域

本发明涉及交流电气化铁路牵引供电技术领域，特别涉及一种牵引网双边供电穿越功率利用系统及控制方法。

背景技术

电气化铁路电分相是整个牵引供电系统中的薄弱环节，电分相的中性段形成无电区，造成供电中断，虽然中性段无电区一般只有几十米，但列车控制自动过分相的断电距离却达500米以上，严重制约列车良好运行，甚至上坡时造成列车坡停事故。电气化铁路双边供电可取消分区所处的电分相，消除此处无电区，保证列车的不间断供电，同时消除过分相隐患。双边供电具有供电可靠性高、网压水平好、供电能力大、功率损失小等优点。

通常情况下，双边供电牵引网通过两侧牵引变电所与电网形成并联结构，当牵引网空载时，牵引网中有功率和电流流过，对应的这个功率称为穿越功率（对应的电流称为均衡电流），此时，穿越功率从一侧的牵引变电所流入，从另一侧的牵引变电所流出，即穿越功率从电网流入牵引网的牵引变电所处于负荷（用电）状态，穿越功率从牵引网流入电网的牵引变电所处于发电状态。正因为双边供电改变了电网结构，实施双边供电需要解决两个关键技术问题：一是电网和牵引网的继电保护问题，需要继电保护具有更大的保护范围，具有电网故障时联跳牵引网以阻断潮流传递的功能等，对此需电网配备输电线路保护、牵引网配备分段保护等就能完备解决；二是穿越功率对电网的影响和计量问题，如果穿越功率返回电网，就相当于该牵引变电所发电，若返送反计，即按照发电对待，将于另一牵引变电所的用电抵消，则用户没有经济损失，如果穿越功率返回电网时返送不计或正计，则造成用户经济损失，在这种情况下，就需要研究双边供电如何减少穿越功率，或者如何利用穿越功率，在正常发挥双边供电优势的同时，减少对电网和用户的影响，提高用电效益。

考虑到双边供电穿越功率的关键是返回电网的功率这一难题，现在，提出一种电气化铁路牵引网双边供电穿越功率利用技术，在取消分区所处的电分相、消除无电区的同时，使穿越功率转化为可利用的功率和电能，使返回电网的功率满足要求甚至为0。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种牵引网双边供电穿越功率利用系统，它能有效地解决对存在于变电所TSa和变电所TSb之间的穿越功率进行利用，从而使得返回电网的穿越功率满足预设要求。

本发明通过以下技术手段实现：

一种牵引网双边供电穿越功率利用系统，包括设置于牵引变电所TSa的功率转换装置BCSa和控制器CCa，功率转换装置BCSa通过交流端口Ja与牵引母线TSBa相连；牵引母线TSBa设置电压互感器PTa，牵引馈线Fa1和牵引馈线Fa2分别设置电流互感器CTa1和电流互感器CTa2；所述电压互感器PTa、电流互感器CTa1和电流互感器CTa2的测量端与控制器CCa的输入端相连；

还包括设置于牵引变电所TSb的功率转换装置BCSb和控制器CCb，功率转换装置BCSb通过交流端口Jb与牵引母线TSBb相连；牵引母线TSBb设置电压互感器PTb，牵引馈线Fb1和牵引馈线Fb2分别设置电流互感器CTb1和电流互感器CTb2；所述电压互感器PTb、电流互感器CTb1和电流互感器CTb2的测量端与控制器CCb的输入端相连；