一种轨道交通车辆及其多流制转换控制方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种轨道交通车辆及其多流制转换控制方法与系统，通过牵引变流器内部的传感器模块对接触网的电网状态信号进行采集，通过中央控制单元对牵引变压器的绕组状态和接触网供电模式进行实时监控和对比分析、处理，并在不一致时控制切换开关切换，实现牵引变压器绕组状态的改变，从而实现列车供电模式的切换，具有安全可靠、容易实现、推广应用方便的优点；该方法在不改动牵引变流器的情况下，通过增加切换开关和逻辑控制实现，减少了牵引变流器整改及重新开发的成本；另外，本发明专利技术在判断牵引变压器的绕组状态与列车供电模式一致后，直接闭合主断路器，减少了切换开关的操作次数和故障发生率，保证了切换开关的可靠性和机械寿命。和机械寿命。和机械寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通车辆及其多流制转换控制方法与系统


[0001]本专利技术属于列车供电
，尤其涉及一种轨道交通车辆及其多流制转换控制方法与系统。

技术介绍

[0002]随着轨道交通行业的迅猛发展，列车运行速度越来越高，列车跨地区及跨国家运行的需求越来越多。由于不同国家或不同地区的轨道交通线路供电制式不同，为了使列车能够灵活运行于这些不同供电制式的供电区，大多会采用多流制列车，通过切换牵引主电路的供电模式来满足不同供电制式的供电需求。如何对不同供电制式准确识别并安全可靠的切换至对应的主电路模式是要解决的多流制列车关键技术之一。
[0003]目前，多流制切换的手段有两种：一种是通过司机人为确认供电制式，然后手动选择开关进行切换，该方法必须依赖操作人员，灵活性不够，对操作人员的要求较高，且存在一定的安全隐患；另一种是外部增加一套供电制式识别装置，该识别装置与供电区域的边界区域标志互相配合，例如以图像识别的方式得到供电制式的切换信号，牵引系统根据切换信号切换供电模式(例如，授权公告号为CN213402469U，名称为一种双流制车辆直流切换标识系统及交直流切换系统的技术专利，通过获取转换区域标识来得到切换信号，根据切换信号进行供电制式的切换)，该方法实用性不高，需要在地面增加各种标识以及在车辆上增加识别装置，同时还产生了额外的安装空间和成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种轨道交通车辆及其多流制转换控制方法与系统，以解决现有的人工切换手段灵活性不够，对操作人员的要求较高，存在安全隐患的问题，以及识别切换手段实用性不高，需增加标识和装置，增加空间和成本的问题。
[0005]本专利技术是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种轨道交通车辆多流制转换控制方法，在牵引变压器与牵引变流器之间设置切换开关，或在牵引变压器内部设置切换开关；所述控制方法包括以下步骤：
[0006]步骤1：通过牵引系统中与接触网连接的传感器模块获取接触网的电网状态信号；
[0007]步骤2：每个所述牵引变流器根据对应的电网状态信号确定接触网的供电模式，并将所述供电模式发送给中央控制单元；
[0008]步骤3：中央控制单元根据所有牵引变流器发送的供电模式最终确定接触网的供电模式；
[0009]步骤4：中央控制单元判断所述牵引变压器的绕组状态与所述步骤3最终确定的接触网供电模式是否一致，如果不一致，则转入步骤5；否则转入步骤9；
[0010]步骤5：中央控制单元根据最终确定的接触网供电模式向所述切换开关发出网压转换指令；
[0011]步骤6：根据所述网压转换指令控制所述切换开关动作，控制牵引变压器的牵引绕
组转换；
[0012]步骤7：中央控制单元再次判断所述牵引变压器的绕组状态与所述步骤3最终确定的接触网供电模式是否一致，如果不一致，则转入步骤8；否则转入步骤9；
[0013]步骤8：禁止主断路器闭合，并在HMI显示故障；
[0014]步骤9：控制主断路器闭合，供电模式转换完成。
[0015]本专利技术中，通过牵引变流器内部的传感器模块对接触网的电网状态信号进行采集，通过中央控制单元对牵引变压器的绕组状态和接触网供电模式进行实时监控和对比分析、处理，并在不一致时控制切换开关切换，实现牵引变压器绕组状态的改变，从而实现列车供电模式的切换，具有安全可靠、容易实现、推广应用方便的优点；该方法在不改动牵引变流器的情况下，通过增加切换开关和逻辑控制实现，减少了牵引变流器整改及重新开发的成本；另外，本专利技术在判断牵引变压器的绕组状态与列车供电模式(即接触网供电模式)一致后，直接闭合主断路器，减少了切换开关的操作次数，也相应减少了故障发生率，保证了切换开关的可靠性和机械寿命。
[0016]进一步地，所述切换开关为隔离开关。
[0017]进一步地，所述电网状态信号包括电网电压幅值和电网电压频率。
[0018]进一步地，所述步骤3中，当所有牵引变流器发送的供电模式均一致时，中央控制单元最终确定该所有牵引变流器所发送的供电模式为接触网的供电模式；
[0019]当超过一半以上的牵引变流器发送的供电模式一致时，中央控制单元最终确定该超过一半以上的牵引变流器所发送的供电模式为接触网的供电模式；
[0020]当一半的牵引变流器发送的供电模式一致，一半的牵引变流器发送的供电模式不一致时，禁止主断路器闭合，并在HMI显示网压异常故障。
[0021]进一步地，所述步骤3中，当某个牵引变流器通信异常或故障切除时，中央控制单元根据正常工作的所有牵引变流器发送的供电模式最终确定接触网的供电模式；
[0022]当正常工作的所有牵引变流器发送的供电模式一致时，中央控制单元最终确定该正常工作的所有牵引变流器所发送的供电模式为接触网的供电模式；否则禁止主断路器闭合，并在HMI显示网压异常故障。
[0023]进一步地，所述控制方法还包括：当主断路器闭合后，如果中央控制单元实时监测到所述牵引变压器的绕组状态与接触网的供电模式不一致，则控制主断路器断开，并在HMI显示故障。
[0024]本专利技术还提供一种轨道交通车辆多流制转换控制系统，包括：
[0025]设于接触网与每个牵引变流器之间的电压互感器，所述电压互感器用于将接触网的高电压转换成低电压；
[0026]嵌于所述牵引变流器内部的传感器模块，所述传感器模块用于检测所述低电压的网压同步信号，进而获取接触网的电网状态信号；
[0027]所述牵引变流器，用于根据所述电网状态信号确定接触网的供电模式，并将所述供电模式发送给中央控制单元；
[0028]所述中央控制单元，用于根据所有牵引变流器发送的供电模式最终确定接触网的供电模式；判断所述牵引变压器的绕组状态与最终确定的接触网供电模式是否一致，如果不一致，则根据最终确定的接触网供电模式向所述切换开关发出网压转换指令，并在牵引
绕组转换后再次判断所述牵引变压器的绕组状态与最终确定的接触网供电模式是否一致，当不一致时，禁止主断路器闭合，并在HMI显示故障，当一致时，控制主断路器闭合；
[0029]如果一致，则控制主断路器闭合；
[0030]设于牵引变压器与所述牵引变流器之间，或设于牵引变压器内部的切换开关，所述切换开关用于根据所述网压转换指令动作，控制牵引变压器的牵引绕组转换；
[0031]设于接触网与牵引变压器之间的主断路器，所述主断路器用于在所述中央控制单元的控制下断开或闭合。
[0032]本专利技术还提供一种轨道交通车辆，包括如上所述的多流制转换控制系统。
[0033]有益效果
[0034]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0035]本专利技术所提供的一种轨道交通车辆及其多流制转换控制方法与系统，通过牵引变流器内部的传感器模块对接触网的电网状态信号进行采集，通过中央控制单元对牵引变压器的绕组状态和接触网供电模式进行实时监控和对比分析、处理，并在不一致时控制切换开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通车辆多流制转换控制方法，其特征在于，在牵引变压器与牵引变流器之间设置切换开关，或在牵引变压器内部设置切换开关；所述控制方法包括以下步骤：步骤1：通过牵引系统中与接触网连接的传感器模块获取接触网的电网状态信号；步骤2：每个所述牵引变流器根据对应的电网状态信号确定接触网的供电模式，并将所述供电模式发送给中央控制单元；步骤3：中央控制单元根据所有牵引变流器发送的供电模式最终确定接触网的供电模式；步骤4：中央控制单元判断所述牵引变压器的绕组状态与所述步骤3最终确定的接触网供电模式是否一致，如果不一致，则转入步骤5；否则转入步骤9；步骤5：中央控制单元根据最终确定的接触网供电模式向所述切换开关发出网压转换指令；步骤6：根据所述网压转换指令控制所述切换开关动作，控制牵引变压器的牵引绕组转换；步骤7：中央控制单元再次判断所述牵引变压器的绕组状态与所述步骤3最终确定的接触网供电模式是否一致，如果不一致，则转入步骤8；否则转入步骤9；步骤8：禁止主断路器闭合，并在HMI显示故障；步骤9：控制主断路器闭合，供电模式转换完成。2.如权利要求1所述的轨道交通车辆多流制转换控制方法，其特征在于，所述切换开关为隔离开关。3.如权利要求1所述的轨道交通车辆多流制转换控制方法，其特征在于，所述电网状态信号包括电网电压幅值和电网电压频率。4.如权利要求1所述的轨道交通车辆多流制转换控制方法，其特征在于，所述步骤3中，当所有牵引变流器发送的供电模式均一致时，中央控制单元最终确定该所有牵引变流器所发送的供电模式为接触网的供电模式；当超过一半以上的牵引变流器发送的供电模式一致时，中央控制单元最终确定该超过一半以上的牵引变流器所发送的供电模式为接触网的供电模式；当一半的牵引变流器发送的供电模式一致，一半的牵引变流器发送的供电模式不一致时，禁止主断路器闭合，并在HMI显示网压异常故障。5.如权利要求1所述的轨道交通车辆多流制转换控制方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：于盼龙，周安德，李西宁，马丽丽，范丽冰，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：