用于控制向车辆供给电力的接触网的电压的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于控制向车辆供给电力的接触网的电压的方法和设备。第一车辆：检测在第一车辆附近的第二车辆的牵引命令或再生命令，当检测到第二车辆的再生命令时，增加由第一车辆向第一车辆的马达驱动装置供给的电力，当检测到第二车辆的牵引命令时，减少由第一车辆向第一车辆的马达驱动装置供给的电力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术总体涉及用于控制向车辆供给电力的接触网的电压的方法和设备。电气化铁路、有轨电车或城市轨道系统经由变电所连接到公共电网。变电所将来自公共电网的电力转换到接触网，或将来自接触网的电力转换到公共电网。接触网将电力传送到车辆的受电弓或从车辆的受电弓传送电力。回收制动能量是减少铁路系统的能量消耗的关键。装配有马达驱动装置和受电弓的车辆可以从电磁制动器获益，并且可以将制动电力转换为电力。然后，该电力可以被馈送到接触网系统并由附近的车辆消耗，或可能由附近的变电所馈送回电网。由于接触网中的电压降，当车辆在接触网上注入再生电力时，在车辆附近的接触网电压增加。为了避免过电压，车辆必须实施电流挤压。当电压变得过高时，由马达驱动装置再生的电力的一部分被馈送到本地变阻器，并且只有再生电力的一部分被注入到接触网。结果，再生电力的很大一部分在制动期间作为变阻器中的散热而损失。相比电线中的消耗电力，电流挤压也是消耗制动力过剩部分必不可少的。该问题在变电所不能将电力馈送回到电网的情况下是非常严重的。因为电网未被设计为应对来自铁路系统的电流的大量注入，所以大多数DC铁路、有轨电车和城市轨道系统未装配有可逆的变电所。这种注入可能导致电网运行不稳定，并且在大多数国家根据规定被禁止。对于装配有不可逆的变电所的电气化铁路系统，在没有车载或路边存储系统的情况下，由于挤流而在变阻器中消耗的过剩的制动电力可以表示诸如电线的总电力消耗的30％的高损失。图1表示根据现有技术的铁路系统中的两辆相邻车辆的速度、电力消耗和接触网电压。粗体曲线与第一车辆A有关，其他曲线与第二车辆B有关。图1a表示两辆相邻车辆的速度。图1a的横轴表示时间。图1a的纵轴表示车辆的速度。在记为100的时段期间，第一车辆A加速，并且车辆A的速度在车辆A的马达驱动装置的动作下增加，该马达驱动装置消耗由接触网输送的电力。在记为101、102、103、104和105的时段期间，第一车辆A正在滑行，并且车辆A的速度在铁轨/公路与车辆A的车轮之间的接触的阻力作用以及车辆A在空气中穿透的作用下缓慢减小。在记为106的时段期间，第一车辆A减速，并且第一车辆A的速度在车辆A的马达驱动装置的电磁制动作用下减小，其进行电力再生。在记为100和101的时段期间，第二车辆B正在滑行，并且车辆B的速度在铁轨/公路与车辆B的车轮之间的接触的阻力作用以及车辆B在空气中穿透的作用下缓慢减小。在记为102的时段期间，第二车辆B减速，并且车辆B的速度在车辆B的马达驱动装置的电磁制动作用下减小，其进行电力再生。在记为103的时段期间，第二车辆B停车。在记为104的时段期间，第二车辆B加速，并且车辆B的速度在车辆B的马达驱动装置的运转下增加，其耗由接触网输送的电力。在记为105和106的时段期间，第二车辆B正在滑行，并且车辆B的电力消耗缓慢减少。图1b表示两辆相邻车辆的牵引电力。在记为100的时段期间，车辆A的牵引电力因为车辆A加速而较高。在记为102的时段期间，车辆B的牵引电力因为车辆B减速而为负。在记为104的时段期间，车辆B的牵引电力因为车辆B加速而较高。在记为106的时段期间，车辆A的牵引电力因为车辆A减速而为负。图1c表示在车辆A的受电弓处测量得的接触网电压的由于加速和制动期间的电力再生而产生的变化。图1c的横轴表示时间。图1c的纵轴表示在车辆A的受电弓处测量得的接触网电压。在时段100中，因为车辆A加速并且消耗由接触网输送的电力，接触网电压降低。在时段101中，因为车辆A和B正在滑行并且不从接触网消耗电力且不向接触网再生电力，接触网电压稳定。在时段102中，因为车辆B减速并且将再生电力注入到接触网，接触网电压升高。当车辆B的受电弓的接触网电压变得高于预定值时，车辆B在其变阻器中消耗部分再生电力。在时段103中，因为车辆A正在滑行并且使车辆B停止，接触网电压稳定。在时段104中，因为车辆B加速并且消耗由接触网输送的电力，车辆B的受电弓的接触网电压降低。因为车辆A在车辆B的附近，车辆A的受电弓的接触网电压也降低。在时段105中，因为车辆A和B正在滑行，接触网电压稳定。在时段106中，因为车辆A减速并且将再生电力注入到接触网，接触网电压升高。当车辆A的受电弓的接触网电压变得高于预定值时，车辆A在其变阻器中消耗部分再生电力。本专利技术目的在于降低电气化铁路系统中变阻损失程度并维持接触网电压稳定。为此，本专利技术涉及一种用于控制向车辆供给电力的接触网的电压的方法，各个车辆包括马达驱动装置，该方法特征在于该方法包括由第一车辆执行的以下步骤：-检测在第一车辆附近的第二车辆的牵引命令或再生命令，-当检测到第二车辆的再生命令时，增加由第一车辆向第一车辆的马达驱动装置供给的电力，-当检测到第二车辆的牵引命令时，减少由第一车辆向第一车辆的马达驱动装置供给的电力。本专利技术还涉及一种用于控制向车辆供给电力的接触网的电压的设备，各个车辆包括马达驱动装置，该设备特征在于该设备被包括在第一车辆中并且包括：-用于检测在第一车辆附近的第二车辆的牵引命令或再生命令的装置，-用于在检测到第二车辆的再生命令时增加由第一车辆向第一车辆的马达驱动装置供给的电力的装置，-用于在检测到第二车辆的牵引命令时减少由第一车辆向第一车辆的马达驱动装置供给的电力的装置。因此，当第二车辆命令再生时，再生电力的较多部分被第一车辆消耗。结果，降低了第一车辆的受电弓处的接触网的电压并且更好地稳定了接触网电压。结果，第二车辆降低电流挤压程度，并且更少的再生电力在第二车辆的变阻器中被浪费。而且，当第二车辆命令牵引时，减少了被第一车辆消耗的电力。结果，升高了第一车辆的受电弓处的接触网的电压并且更好地稳定了接触网电压。结果，第二车辆可以消耗更多的牵引电力。根据特定特征，如果第一车辆处于滑行模式，则执行由第一车辆向第一车辆的马达驱动装置供给的电力的增加或减少。因此，本专利技术预防了如果第一车辆处于加速模式则第一车辆超过在接触网电压升高时的速度限制。同样地，本专利技术预防了如果第一车辆正在制动则在电压变低时第一车辆短暂停车。根据特定特征，滑行模式根据第一车辆的配置资料(profile)来确定。因此，因为行车配置资料指示认为第一车辆处于滑行模式的时间和位置，所以第一车辆可以从时间或者位置容易地确定什么时候它必须在滑行模式下工作。根据特定特征，检测牵引命令或再生命令的步骤还包括以下步骤：-监测接触网上的电压，-当所监测的电压低于第一阈值时，检测到牵引命令，-当所监测的电压高于第二阈值时，检测到再生命令。因此，因为第二车辆一消耗电力，接触网电压就瞬时降低，并且第二车辆一注入再生电力，接触网电压就瞬时增高，所以第一车辆可以在没有用于与第二车辆通信的装置的情况下瞬时检测来自第二车辆的牵引命令或再生命令。根据特定特征，通过从调度器接收信息来检测牵引命令或再生命令。因此，调度器可以指示位于离第二车辆相当远的车辆帮助对由第二车辆的电力消耗/再生引起的电压波动进行稳定。更多数量的第一车辆可以消耗过剩的制动能量的更多部分，这得以进一步降低第二车辆处的变阻损失。根据特定特征，该方法包括如果检测到第一车辆的牵引命令或再生命令，则向调度器传递信息的进一步步骤。因此，通知调度器第一车辆的电力状况并且调度器可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制向车辆供给电力的接触网的电压的方法，各个车辆包括马达驱动装置，该方法的特征在于，所述方法包括由第一车辆执行的以下步骤：检测第一车辆附近的第二车辆的牵引命令或再生命令，当检测到所述第二车辆的再生命令时，增加由所述第一车辆向所述第一车辆的所述马达驱动装置供给的所述电力，当检测到所述第二车辆的牵引命令时，减少由所述第一车辆向所述第一车辆的所述马达驱动装置供给的所述电力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.23 EP 14152304.31.一种用于控制向车辆供给电力的接触网的电压的方法，各个车辆包括马达驱动装置，该方法的特征在于，所述方法包括由第一车辆执行的以下步骤：检测第一车辆附近的第二车辆的牵引命令或再生命令，当检测到所述第二车辆的再生命令时，增加由所述第一车辆向所述第一车辆的所述马达驱动装置供给的所述电力，当检测到所述第二车辆的牵引命令时，减少由所述第一车辆向所述第一车辆的所述马达驱动装置供给的所述电力。2.根据权利要求1所述的方法，特征在于如果所述第一车辆处于惰行模式，则执行由所述第一车辆供给给所述第一车辆的所述马达驱动装置的所述电力增加或减少。3.根据权利要求1或2所述的方法，该方法的特征在于，根据所述第一车辆的配置资料来确定所述滑行模式。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的方法，该方法的特征在于，检测牵引命令或再生命令的步骤还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·博耶尔，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP