动车组牵引辅助变流器的预充电方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种动车组牵引辅助变流器的预充电方法及系统，方法包括：根据接收到的接触器闭合指令，闭合牵引辅助变流器中的输出接触器；若未接收到预充电指令，则根据牵引辅助变流器中直流电容的电压及预设的额定电压，判断是否对直流电容进行预充电处理；若是，则获取牵引辅助变流器中辅助逆变器交流端口的三相交流电压及三相交流电流，确定有功电流反馈值及无功电流反馈值，并生成脉冲信号，将脉冲信号发送至辅助逆变器，以使辅助逆变器直流端口的输出电压达到额定电压。本发明专利技术在不增加变流器硬件的条件下，实现变流器的预充电功能，降低了成本，提升变流器的可用性，减少了开关装置的电流冲击和降低动作频次，有助于提升寿命和减少故障率。命和减少故障率。命和减少故障率。

【技术实现步骤摘要】
动车组牵引辅助变流器的预充电方法及系统


[0001]本专利技术涉及动车组牵引辅助变流器
，尤指一种动车组牵引辅助变流器的预充电方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，动车组牵引变流器普遍采用交
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直
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交电路结构。当牵引变流器投入运行前，变流器直流侧电压初始值为0V，输入侧为交流电压，经不控整流器变成直流，如果直接施加在直流环节电容上，将会导致瞬间冲击电流过大，因此一般采用了预充电电路实现直流环节电容的预充电。
[0003]通常在牵引变流器交流输入侧安装预充电电路。预充电电路包括预充电接触器、预充电电阻组成。通常预充电接触器和预充电电阻串联后，与主接触器并联连接。为提升冗余性，也会设置两套预充电电路。
[0004]当牵引变流器启机时，首先闭合预充电接触器，交流输入电压经过预充电电阻对直流环节电容进行充电，实现对启动电流的抑制，待直流电压上升到合理范围，闭合主接触器，即完成整个预充电过程。但预充电回路由于包含接触器这类机械动作的开关，一旦出现故障，会导致整个牵引变流器无法启动。且预充电电阻具有发热限制，因此一定时间内的充电次数有限。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术实施例的主要目的在于提供一种动车组牵引辅助变流器的预充电方法及系统，在不增加变流器硬件的条件下，实现变流器的预充电。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种动车组牵引辅助变流器的预充电方法，所述方法包括：
[0007]根据接收到的列车中央控制单元发送的接触器闭合指令，闭合牵引辅助变流器中的输出接触器；
[0008]若未接收到列车中央控制单元发送的预充电指令，则根据牵引辅助变流器中直流电容的电压及预设的额定电压，判断是否对所述直流电容进行预充电处理；
[0009]若对所述直流电容进行预充电处理，则获取牵引辅助变流器中辅助逆变器交流端口的三相交流电压及三相交流电流，并根据所述三相交流电压及三相交流电流，确定有功电流反馈值及无功电流反馈值；其中，所述辅助逆变器的交流端口与列车交流母线连接；
[0010]根据所述额定电压、直流电容的电压、有功电流反馈值及无功电流反馈值，生成脉冲信号，并将所述脉冲信号发送至所述辅助逆变器，以使所述辅助逆变器直流端口的输出电压达到所述额定电压，完成预充电处理；其中，所述辅助逆变器的直流端口与所述直流电容连接。
[0011]可选的，在本专利技术一实施例中，所述方法还包括：
[0012]在所述直流电容的电压达到所述额定电压后，停止向所述辅助逆变器发送脉冲信
号，并闭合牵引辅助变流器中输入开关模块的主接触器；
[0013]根据与所述输入开关模块连接的接触网电压，控制牵引辅助变流器中单相整流器的工作模式；
[0014]采用并网方式，启动所述辅助逆变器，以向所述列车交流母线供电。
[0015]可选的，在本专利技术一实施例中，所述方法还包括：若接收到列车中央控制单元发送的预充电指令，则闭合牵引辅助变流器中输入开关模块的预充电接触器，以使与所述输入开关模块连接的接触网对所述直流电容进行预充电处理。
[0016]可选的，在本专利技术一实施例中，所述方法还包括：
[0017]所述直流电容经过所述接触网的预充电处理后，若所述直流电容的电压达到所述额定电压，则闭合牵引辅助变流器中输入开关模块的主接触器；
[0018]根据所述接触网的电压，控制牵引辅助变流器中单相整流器的工作模式；
[0019]采用软启动方式，启动所述辅助逆变器，以向所述列车交流母线供电。
[0020]本专利技术实施例还提供一种动车组牵引辅助变流器的预充电系统，所述系统包括：列车中央控制单元，多台牵引辅助变流器，以及与所述牵引辅助变流器连接的列车交流母线；其中，所述牵引辅助变流器包括控制器、输入开关模块、直流电容、辅助逆变器及输出模块，所述输入开关模块与接触网连接，所述辅助逆变器的交流端口通过所述输出模块与所述列车交流母线连接，所述辅助逆变器的直流端口与直流电容连接；
[0021]所述列车中央控制单元用于向各牵引辅助变流器发送接触器闭合指令，并随机选取一台牵引辅助变流器作为首台牵引辅助变流器，向其发送预充电指令，将除所述首台牵引辅助变流器之外各牵引辅助变流器作为非首台牵引辅助变流器；
[0022]各牵引辅助变流器接收到所述接触器闭合指令后，闭合其输出模块中的输出接触器；
[0023]所述首台牵引辅助变流器中的控制器接收到所述预充电指令后，闭合其输入开关模块的预充电接触器，以使与所述接触网对其直流电容进行预充电处理；若所述首台牵引辅助变流器直流电容的电压达到预设的额定电压，则闭合首台牵引辅助变流器中输入开关模块的主接触器；并采用软启动方式，启动首台牵引辅助变流器中辅助逆变器向所述列车交流母线供电，以对所述非首台牵引辅助变流器中的直流电容进行预充电；
[0024]所述非首台牵引辅助变流器的控制器根据其直流电容的电压及所述额定电压，判断是否对其直流电容进行预充电处理；若对所述直流电容进行预充电处理，则非首台牵引辅助变流器中的控制器控制其辅助逆变器启动整流模式，以使其辅助逆变器直流端口的输出电压达到所述额定电压，完成预充电处理。
[0025]可选的，在本专利技术一实施例中，所述非首台牵引辅助变流器的控制器还用于获取非首台牵引辅助变流器中辅助逆变器交流端口的三相交流电压及三相交流电流，并根据所述三相交流电压及三相交流电流，确定有功电流反馈值及无功电流反馈值；根据所述额定电压、直流电容的电压、有功电流反馈值及无功电流反馈值，生成脉冲信号，并将所述脉冲信号发送至非首台牵引辅助变流器的辅助逆变器。
[0026]可选的，在本专利技术一实施例中，所述牵引辅助变流器还包括单相整流器，所述单相整流器的一端与所述输入开关模块连接，另一端与所述直流电容连接。
[0027]可选的，在本专利技术一实施例中，所述非首台牵引辅助变流器的控制器还用于在非
首台牵引辅助变流器的直流电容的电压达到所述额定电压后，停止向其辅助逆变器发送脉冲信号，并闭合非首台牵引辅助变流器中输入开关模块的主接触器；根据所述接触网的电压，控制非首台牵引辅助变流器中单相整流器的工作模式；采用并网方式，启动非首台牵引辅助变流器中辅助逆变器，以向所述列车交流母线供电。
[0028]可选的，在本专利技术一实施例中，所述牵引辅助变流器还包括滤波单元，所述滤波单元设置在所述辅助逆变器与所述输出模块之间。
[0029]可选的，在本专利技术一实施例中，所述牵引辅助变流器还包括电机逆变器，所述电机逆变器一端与所述直流电容连接，另一端与外部牵引电机连接。
[0030]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法。
[0031]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动车组牵引辅助变流器的预充电方法，其特征在于，所述方法包括：根据接收到的列车中央控制单元发送的接触器闭合指令，闭合牵引辅助变流器中的输出接触器；若未接收到列车中央控制单元发送的预充电指令，则根据牵引辅助变流器中直流电容的电压及预设的额定电压，判断是否对所述直流电容进行预充电处理；若对所述直流电容进行预充电处理，则获取牵引辅助变流器中辅助逆变器交流端口的三相交流电压及三相交流电流，并根据所述三相交流电压及三相交流电流，确定有功电流反馈值及无功电流反馈值；其中，所述辅助逆变器的交流端口与列车交流母线连接；根据所述额定电压、直流电容的电压、有功电流反馈值及无功电流反馈值，生成脉冲信号，并将所述脉冲信号发送至所述辅助逆变器，以使所述辅助逆变器直流端口的输出电压达到所述额定电压，完成预充电处理；其中，所述辅助逆变器的直流端口与所述直流电容连接。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述直流电容的电压达到所述额定电压后，停止向所述辅助逆变器发送脉冲信号，并闭合牵引辅助变流器中输入开关模块的主接触器；根据与所述输入开关模块连接的接触网电压，控制牵引辅助变流器中单相整流器的工作模式；采用并网方式，启动所述辅助逆变器，以向所述列车交流母线供电。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若接收到列车中央控制单元发送的预充电指令，则闭合牵引辅助变流器中输入开关模块的预充电接触器，以使与所述输入开关模块连接的接触网对所述直流电容进行预充电处理。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述直流电容经过所述接触网的预充电处理后，若所述直流电容的电压达到所述额定电压，则闭合牵引辅助变流器中输入开关模块的主接触器；根据所述接触网的电压，控制牵引辅助变流器中单相整流器的工作模式；采用软启动方式，启动所述辅助逆变器，以向所述列车交流母线供电。5.一种动车组牵引辅助变流器的预充电系统，其特征在于，所述系统包括：列车中央控制单元，多台牵引辅助变流器，以及与所述牵引辅助变流器连接的列车交流母线；其中，所述牵引辅助变流器包括控制器、输入开关模块、直流电容、辅助逆变器及输出模块，所述输入开关模块与接触网连接，所述辅助逆变器的交流端口通过所述输出模块与所述列车交流母线连接，所述辅助逆变器的直流端口与直流电容连接；所述列车中央控制单元用于向各牵引辅助变流器发送接触器闭合指令，并随机...

【专利技术属性】
技术研发人员：马颖涛，刘伟志，杨二林，刘冰，宋术全，董侃，杜玉亮，程龙，崔冬冬，许文中，左鹏，李青颖，张波，杨伟君，曹宏发，赵红卫，康晶辉，
申请(专利权)人：北京纵横机电科技有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所铁科纵横天津科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：