一种中压交流母线控制方法及系统技术方案

本申请公开了一种中压交流母线控制方法及系统，其中，所述中压交流母线控制方法应用于具有多个子中压交流母线的高速动车组，在出现母线短路故障时，通过对牵引辅助变流器是否存在内部短路故障以及对所有的子中压交流母线进行短路测试的方式，实现对多种工况下子中压交流母线的不同控制，从而实现在出现母线短路故障时降低对整列高速动车组的影响的目的，使得高速动车组仅在极端工况下才需要停车等待救援，提升了高速动车组的运行稳定性。

A Control Method and System of Medium Voltage AC Bus

This application discloses a medium voltage AC bus control method and system, in which the medium voltage AC bus control method is applied to high-speed EMUs with multiple sub-medium voltage AC buses. In the case of bus short-circuit fault, by means of testing the internal short-circuit fault of traction auxiliary converter and the short-circuit of all sub-medium voltage AC buses, more than one can be achieved. Different control of sub-medium voltage AC buses under different working conditions can reduce the impact on the whole high-speed EMUs when bus short-circuit fault occurs, which makes the high-speed EMUs need to stop and wait for rescue only under extreme working conditions, and improves the operation stability of the high-speed EMUs.

【技术实现步骤摘要】
一种中压交流母线控制方法及系统
本申请涉及轨道车辆
，更具体地说，涉及一种中压交流母线控制方法及系统。
技术介绍
高速动车组是指构造速度在300km/h以上的动车组列车，其运营速度一般要达到250km/h以上，属于高速列车中级别更高的类型。高速动车组可以满足长距离、大运量、高密度、旅行时间短等运输需求。高速动车组中的交流负载需要由中压交流母线提供工作电源，一般情况下，高速动车组中一个车厢组中的多个牵引辅助变流器通过车载电源箱或外接供电箱实现电气连接，形成车厢组的中压交流母线。当前高速动车组的中压交流母线分段较少，通常是在中压交流母线的中间部分设置一个断路器，将整个中压交流母线分为两段，当其中任意一端故障时，断开断路器即可保证半列高速动车组的中压交流母线继续正常供电。该方式优势在于电路设计以及软件控制策略简单易于实现。不足之处在于交流中压母线分段过于简单，任意一段故障将导致丢失半列车的辅助供电系统；当两段交流母线同时出现故障时将导致全列车的辅助供电丢失，列车将被迫停车等待救援。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请提供了一种中压交流母线控制方法及系统，以实现降低中压交流母线中出现短路故障对整列高速动车组的影响的目的。为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：一种中压交流母线控制方法，应用于高速动车组的辅助供电系统，所述高速动车组包括至少一组车厢组，每组车厢组包括八节车厢，所述辅助供电系统包括分别分布于不同车厢的多个牵引辅助变流器，以及连接多个所述牵引辅助变流器的多个断路器，多个所述牵引辅助变流器构成总中压交流母线，多个所述断路器将所述总中压交流母线分为多个子中压交流母线；所述中压交流母线控制方法包括：S101：判断是否存在母线短路故障，如果否，则控制所有的断路器闭合，控制所有所述牵引辅助变流器工作；如果是，则进入步骤S102；S102：判断所述牵引辅助变流器是否存在内部短路故障，如果是，则进入步骤S103；如果否，则进入步骤S104；S103：控制出现内部短路故障的牵引辅助变流器停止工作；S104：断开所有所述断路器，对所有的子中压交流母线进行短路测试，获取上报母线短路故障的牵引辅助变流器信息；S105：根据上报母线短路故障的牵引辅助变流器信息，确定出现故障的子中压交流母线；S106：根据确定的出现故障的子中压交流母线，控制所述断路器和所述牵引辅助变流器的工作状态。可选的，所述控制出现内部短路故障的牵引辅助变流器停止工作之后还包括：S1031：根据工作的牵引辅助变流器的数量，按优先级由低到高的顺序，逐级切除部分所述车厢组的交流负载，以降低交流负载功率，直至处于工作状态的牵引辅助变流器能够满足车厢组的交流负载供电要求。可选的，所述判断所述牵引辅助变流器是否存在内部短路故障包括：控制上报故障信息的牵引辅助变流器停止工作，断开上报故障信息的牵引辅助变流器与子中压交流母线的电气连接，并控制上报故障信息的牵引辅助变流器通过PWM脉冲控制所述牵引辅助变流器的逆变器启动，以判断所述牵引辅助变流器是否存在内部短路故障。可选的，所述车厢组中的八节车厢从1-8依序编号；所述辅助供电系统包括4个分别分布于车厢组编号为2、4、5和7车厢的牵引辅助变流器，以及连接4个所述牵引辅助变流器的3个断路器，3个所述断路器分别位于编号为3、5和6车厢中；所述根据上报母线短路故障的牵引辅助变流器信息，确定出现故障的子中压交流母线包括：当位于编号为2的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线；当位于编号为4的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线；当位于编号为5的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线；当位于编号为7的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线。可选的，所述根据确定的出现故障的子中压交流母线，控制所述断路器和所述牵引辅助变流器的工作状态包括：当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3的车厢中的断路器断开，位于编号为5和6的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为2的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3和5的车厢中的断路器断开，位于编号为6的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为4的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为5和6的车厢中的断路器断开，位于编号为3的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为6的车厢中的断路器断开，位于编号为5和3的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线，和编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3和5的车厢中的断路器断开，位于编号为6的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为2和4的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线，和编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为2和5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线，和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3和6的车厢中的断路器断开，位于编号为5的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为2和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线，和编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为4和5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线，和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为4和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线，和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为5和6的车厢中的断路器断开，位于编号为3的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为5和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线、编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为4、5和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线、编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为2、5和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中压交流母线控制方法，其特征在于，应用于高速动车组的辅助供电系统，所述高速动车组包括至少一组车厢组，每组车厢组包括八节车厢，所述辅助供电系统包括分别分布于不同车厢的多个牵引辅助变流器，以及连接多个所述牵引辅助变流器的多个断路器，多个所述牵引辅助变流器构成总中压交流母线，多个所述断路器将所述总中压交流母线分为多个子中压交流母线；所述中压交流母线控制方法包括：S101：判断是否存在母线短路故障，如果否，则控制所有的断路器闭合，控制所有所述牵引辅助变流器工作；如果是，则进入步骤S102；S102：判断所述牵引辅助变流器是否存在内部短路故障，如果是，则进入步骤S103；如果否，则进入步骤S104；S103：控制出现内部短路故障的牵引辅助变流器停止工作；S104：断开所有所述断路器，对所有的子中压交流母线进行短路测试，获取上报母线短路故障的牵引辅助变流器信息；S105：根据上报母线短路故障的牵引辅助变流器信息，确定出现故障的子中压交流母线；S106：根据确定的出现故障的子中压交流母线，控制所述断路器和所述牵引辅助变流器的工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种中压交流母线控制方法，其特征在于，应用于高速动车组的辅助供电系统，所述高速动车组包括至少一组车厢组，每组车厢组包括八节车厢，所述辅助供电系统包括分别分布于不同车厢的多个牵引辅助变流器，以及连接多个所述牵引辅助变流器的多个断路器，多个所述牵引辅助变流器构成总中压交流母线，多个所述断路器将所述总中压交流母线分为多个子中压交流母线；所述中压交流母线控制方法包括：S101：判断是否存在母线短路故障，如果否，则控制所有的断路器闭合，控制所有所述牵引辅助变流器工作；如果是，则进入步骤S102；S102：判断所述牵引辅助变流器是否存在内部短路故障，如果是，则进入步骤S103；如果否，则进入步骤S104；S103：控制出现内部短路故障的牵引辅助变流器停止工作；S104：断开所有所述断路器，对所有的子中压交流母线进行短路测试，获取上报母线短路故障的牵引辅助变流器信息；S105：根据上报母线短路故障的牵引辅助变流器信息，确定出现故障的子中压交流母线；S106：根据确定的出现故障的子中压交流母线，控制所述断路器和所述牵引辅助变流器的工作状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制出现内部短路故障的牵引辅助变流器停止工作之后还包括：S1031：根据工作的牵引辅助变流器的数量，按优先级由低到高的顺序，逐级切除部分所述车厢组的交流负载，以降低交流负载功率，直至处于工作状态的牵引辅助变流器能够满足车厢组的交流负载供电要求。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述牵引辅助变流器是否存在内部短路故障包括：控制上报故障信息的牵引辅助变流器停止工作，断开上报故障信息的牵引辅助变流器与子中压交流母线的电气连接，并控制上报故障信息的牵引辅助变流器通过PWM脉冲控制所述牵引辅助变流器的逆变器启动，以判断所述牵引辅助变流器是否存在内部短路故障。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车厢组中的八节车厢从1-8依序编号；所述辅助供电系统包括4个分别分布于车厢组编号为2、4、5和7车厢的牵引辅助变流器，以及连接4个所述牵引辅助变流器的3个断路器，3个所述断路器分别位于编号为3、5和6车厢中；所述根据上报母线短路故障的牵引辅助变流器信息，确定出现故障的子中压交流母线包括：当位于编号为2的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线；当位于编号为4的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线；当位于编号为5的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线；当位于编号为7的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据确定的出现故障的子中压交流母线，控制所述断路器和所述牵引辅助变流器的工作状态包括：当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3的车厢中的断路器断开，位于编号为5和6的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为2的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3和5的车厢中的断路器断开，位于编号为6的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为4的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为5和6的车厢中的断路器断开，位于编号为3的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为6的车厢中的断路器断开，位于编号为5和3的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线，和编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3和5的车厢中的断路器断开，位于编号为6的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为2和4的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线，和编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为2和5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线，和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3和6的车厢中的断路器断开，位于编号为5的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为2和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线，和编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为4和5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线，和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为4和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线，和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为5和6的车厢中的断路器断开，位于编号为3的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为5和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线、编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为4、5和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线、编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为2、5和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线、编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为2、4和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线、编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线和编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为2、4和5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当所有的子中压交流母线均出现故障时，控制所有断路器断开，控制所有牵引辅助变流器停止工作。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕龙，任祥臣，郑恒亮，马晓明，刘长远，
申请(专利权)人：中车长春轨道客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22