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专利号: 2022103105847
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种柔性牵引供电系统的并网控制方法,其特征在于,其包括如下步骤:步骤S1、保留既有牵引供电系统中其中一个既有牵引变压器的一条供电臂不变,另一条供电臂退出系统;

步骤S2、供电单元其余变压器替换为柔性牵引变压器;

步骤S3、以既有牵引变压器供电臂的输出电压信号作为同步信号,采集经过外加电抗以及牵引网阻抗后的输出电压,作为其余多个柔性牵引变压器的并网参考电压,进而实现并网运行;

步骤S4、对柔性牵引变压器的输出进行控制,实现柔性牵引供电系统的稳定运行。

2.根据权利要求1所述的一种柔性牵引供电系统的并网控制方法,其特征在于,步骤S4中,柔性牵引变压器的输出控制方法包括:S41、对柔性牵引变压器的输出电流is进行控制;

S42、对柔性牵引变压器功率的合理分配。

3.根据权利要求2所述的一种柔性牵引供电系统的并网控制方法,其特征在于,步骤S41中,柔性牵引变压器的输出电流is控制方法包括:通过单相锁相环获得牵引网侧相位ωgt,并将其应用于单相dq解耦控制以实现柔性牵引变压器输出电流与牵引网网压的同步。

4.根据权利要求3所述的一种柔性牵引供电系统的并网控制方法,其特征在于,所述对输出电流is进行控制的实现方法为:将单相电流经过单相dq解耦控制分解获得dq坐标系下的电流isd和isq:is=isdcosωgt+isqsinωgt;          (1);

其中,ωgt是通过单相锁相环检测牵引网侧电压得到,对上式分别乘以cosωgt、sinωgt可以得到:由式(2)可以得到,经过低通滤波器后可实现提出dq分量;

得到解耦后的控制方程为:

5.根据权利要求2所述的一种柔性牵引供电系统的并网控制方法,其特征在于,步骤S42中,对柔性牵引变压器功率的合理分配的方法为:加入功率前馈控制控制,根据柔性牵引变压器的输出电压us、电流is计算得到柔性牵引变压器的输出有功功率P、无功功率Q,将其与参考值Pref、Qref的偏差经过PI控制器,进而得到单相dq解耦下电流is的参考值isdref以及isqref,达到功率前馈控制的目的。

6.根据权利要求1所述的一种柔性牵引供电系统的并网控制方法,其特征在于,步骤S4中,对柔性牵引变压器的输出进行控制,还包括对柔性牵引供电系统的功率给定,具体包括以下步骤:步骤S401:面向柔性牵引供电系统,取消长距离贯通供电区段的所有电分相,牵引网阻抗模型延长,根据不同供电方式,包括直供、AT和BT,建立牵引网模型;

步骤S402:根据机车负载运行位置不同,结合牵引网模型,实现功率分配给定计算。

7.根据权利要求6所述的一种柔性牵引供电系统的并网控制方法,其特征在于,步骤S402中,通过列车运行情况结合接触网阻抗,求得柔性牵引变压器的功率分配最优解。

8.根据权利要求7所述的一种柔性牵引供电系统的并网控制方法,其特征在于,功率分配最优解包括以下情况:S4021、柔性牵引供电系统供电方式相同,柔性牵引变压器的输出功率为SN,则应满足其中Dt表示列车相较柔性牵引变压器的距离;

S4022、柔性牵引供电系统供电方式不同,柔性牵引变压器的输出功率为SN,则应满足其中Es不同供电制式对功率分配的影响算子,Dt表示列车相较柔性牵引变压器的距离。

9.根据权利要求1‑8任一项所述的一种柔性牵引供电系统的并网控制方法,其特征在于,所述多个柔性牵引变压器均由电力电子变换器为主体构成,其原边三相分别与三相电网A相、B相、C相相连,副边单相分别接于牵引网与铁轨,实现电力机车供电。

10.根据权利要求1或2或5或6或8任一项所述的一种柔性牵引供电系统的并网控制方法,其特征在于,步骤S2中,所述柔性牵引变压器的输出通过LC结构进行滤波,经过断路器k接入牵引网。