一种双流制市域列车牵引高压控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种双流制市域列车牵引高压控制系统及方法，系统包括供电制式检测装置、系统选择开关、车顶开关、交流主断路器、高压隔离开关、直流高速断路器和牵引高压控制单元；所述供电制式检测装置与接触网相连，所述供电制式检测装置所述用于判断列车目前高压系统处于DC1500V直流模式还是AC25kV交流模式；在DC1500V直流模式下，所述系统选择开关与车顶开关闭合，DC1500V高压电路通过直流高速断路器连接至牵引变流器箱体的直流输入端。本发明专利技术提供一种双流制市域列车牵引高压控制系统及方法，能够根据检测到的当前牵引供电制式参数，控制高压开关的闭合与断开，从而实现市域车辆的牵引供电制式在直流DC1500V和交流AC25kV之间的全自动切换。AC25kV之间的全自动切换。AC25kV之间的全自动切换。

【技术实现步骤摘要】
一种双流制市域列车牵引高压控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种双流制市域列车牵引高压控制系统及方法，属于全自动无人驾驶市域列车控制


技术介绍

[0002]目前，国内传统的轨道交通车辆上大都采用技术成熟的DC 750V三轨、DC 1500V接触网和AC 25kV接触网的主流供电制式。DC 750V和DC 1500V供电制式主要用于城市内的地铁、轻轨等线路，AC 25kV供电制式主要用于国铁等长距离轨道交通线路。为了满足市域铁路构建新型、快速、高效的城市综合交通体系的要求，双流制市域列车就应运而生了，它可以实现城市间轨道交通铁路线网与城市内地铁线网的互联互通。而如何实现市域车辆的牵引供电制式在DC 1500V和AC 25kV交流之间的全自动切换，成为了当下急需解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种双流制市域列车牵引高压控制系统及方法，能够根据检测到的当前牵引供电制式参数，控制高压开关的闭合与断开，从而实现市域车辆的牵引供电制式在直流DC 1500V和交流AC 25kV之间的全自动切换。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0005]本专利技术一方面提供一种双流制市域列车牵引高压控制系统，它包括供电制式检测装置、系统选择开关、车顶开关、交流主断路器、高压隔离开关、直流高速断路器和牵引高压控制单元；
[0006]所述供电制式检测装置与接触网相连，所述供电制式检测装置所述用于判断列车目前高压系统处于DC 1500V直流模式还是AC 25kV交流模式；
[0007]在DC 1500V直流模式下，所述系统选择开关与车顶开关闭合，DC 1500V高压电路通过直流高速断路器连接至牵引变流器箱体的直流输入端；
[0008]在AC 25kV交流模式下，所述系统选择开关与车顶开关断开，隔离直流受电弓，AC 25kV高压电路通过交流主断路器连接到主变压器的输入端；
[0009]所述牵引高压控制单元包括系统检测模块、系统检测监控模块、高压隔离开关控制模块、高压隔离开关监控模块、交流主断路器控制模块、交流主断路器监控模块、直流高速断路器控制模块、直流高速断路器监控模块、系统选择开关控制模块、系统选择开关监控模块、车顶开关控制模块、车顶开关监控模块、数字采集单元、数字输出单元和故障诊断单元；
[0010]所述牵引高压控制单元用于在接收供电制式检测装置检测到的交直流模式信号后，控制高压隔离开关、交流主断路器、直流高速断路器、系统选择开关以及车顶开关的闭合或断开动作，进而给列车牵引和辅助供电系统供电。
[0011]进一步，所述供电制式检测装置的输入端采集受电弓升起信号、交流模式检测信
号、直流模式检测信号和采集单元的有效位信号，所述供电制式检测装置输出DC 1500V直流模式信号和AC 25kV交流模式信号。
[0012]进一步，在DC 1500V直流模式下，所述系统选择开关闭合，列车由4个直流受电弓供电，当其中一个直流受电弓故障时，打开所述系统选择开关以隔离故障直流受电弓；在AC 25kV交流模式下，所述系统选择开关断开，列车由1个交直流受电弓供电。
[0013]在DC 1500V直流模式下，所述车顶开关闭合，列车由4个直流受电弓供电，当其中一个直流受电弓故障时，打开所述车顶开关以隔离故障直流受电弓；在AC 25kV交流模式下，所述车顶开关断开，列车由1个交直流受电弓供电。
[0014]进一步，所述系统检测模块通过数字采集单元接收受电弓升起信号、交流模式检测信号、直流模式检测信号和数字采集单元有效位信号输入；
[0015]所述系统检测模块输出直流模式信号和交流模式信号至系统检测监控模块、高压隔离开关控制模块、交流主断路器控制模块、直流高速断路器控制模块、系统选择开关控制模块以及车顶开关控制模块；
[0016]所述高压隔离开关控制模块根据直流模式信号和交流模式信号控制高压隔离开关的闭合或断开动作；
[0017]所述交流主断路器控制模块根据直流模式信号和交流模式信号控制交流主断路器的闭合或断开动作；
[0018]所述直流高速断路器控制模块根据直流模式信号和交流模式信号控制直流高速断路器的闭合或断开动作；
[0019]所述系统选择开关控制模块根据直流模式信号和交流模式信号控制系统选择开关的闭合或断开动作；
[0020]所述车顶开关控制模块根据直流模式信号和交流模式信号控制车顶开关的闭合或断开动作；
[0021]所述系统检测监控模块通过数字采集单元接收受电弓升起信号、交流模式检测信号、直流模式检测信号、数字采集单元有效位信号、交流模式信号和直流供电模式信号，所述系统检测监控模块用于判断供电制式检测装置的检测结果是否正确；
[0022]所述系统检测监控模块输出交流系统隔离信号和故障事件至高压隔离开关控制模块，所述高压隔离开关控制模块根据交流系统隔离信号和故障事件判断是否允许控制高压隔离开关的闭合或断开动作；
[0023]所述系统检测监控模块输出交流系统隔离信号和故障事件至交流主断路器控制模块，所述交流主断路器控制模块根据交流系统隔离信号和故障事件判断是否允许控制交流主断路器的闭合或断开动作；
[0024]所述系统检测监控模块输出直流系统隔离信号和故障事件至直流高速断路器控制模块，所述直流高速断路器控制模块根据直流系统隔离信号和故障事件判断是否允许控制交流主断路器的闭合或断开动作；
[0025]所述系统检测监控模块输出故障事件至系统选择开关控制模块，所述系统选择开关控制模块根据故障事件判断是否允许控制系统选择开关的闭合或断开动作；
[0026]所述系统检测监控模块输出故障事件至车顶开关控制模块，所述车顶开关控制模块根据故障事件判断是否允许控制车顶开关的闭合或断开动作；
[0027]所述系统检测监控模块输出故障事件至故障诊断单元，所述故障诊断单元用于对故障事件进行存储。
[0028]进一步，所述高压隔离开关控制模块通过数字采集单元接收受电弓升起信号、交流主断路器闭合命令信号、交流主断路器闭合反馈状态信号、交流主断路器打开反馈状态信号、高压隔离开关打开反馈状态信号、高压隔离开关闭合反馈状态信号、数字采集单元的有效位信号、高压隔离开关监控模块的高压隔离开关故障状态信号和系统检测监控模块的交流系统隔离状态信号，所述高压隔离开关控制模块根据上述信号控制高压隔离开关的闭合或打开动作，所述高压隔离开关控制模块输出高压隔离开关的闭合命令或打开命令至数字输出单元，通过所述数字输出单元控制高压隔离开关闭合或打开；
[0029]所述高压隔离开关监控模块通过数字采集单元接收高压隔离开关打开反馈状态信号、高压隔离开关闭合反馈状态信号、数字采集单元的有效位信号、高压隔离开关控制模块输出的高压隔离开关的闭合命令和打开命令，所述高压隔离开关监控模块根据上述信号和命令判断高压隔离开关是否按指令正确动作；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双流制市域列车牵引高压控制系统，其特征在于：它包括供电制式检测装置、系统选择开关、车顶开关、交流主断路器、高压隔离开关、直流高速断路器和牵引高压控制单元；所述供电制式检测装置与接触网相连，所述供电制式检测装置所述用于判断列车目前高压系统处于DC 1500V直流模式还是AC 25kV交流模式；在DC 1500V直流模式下，所述系统选择开关与车顶开关闭合，DC 1500V高压电路通过直流高速断路器连接至牵引变流器箱体的直流输入端；在AC 25kV交流模式下，所述系统选择开关与车顶开关断开，隔离直流受电弓，AC 25kV高压电路通过交流主断路器连接到主变压器的输入端；所述牵引高压控制单元包括系统检测模块、系统检测监控模块、高压隔离开关控制模块、高压隔离开关监控模块、交流主断路器控制模块、交流主断路器监控模块、直流高速断路器控制模块、直流高速断路器监控模块、系统选择开关控制模块、系统选择开关监控模块、车顶开关控制模块、车顶开关监控模块、数字采集单元、数字输出单元和故障诊断单元；所述牵引高压控制单元用于在接收供电制式检测装置检测到的交直流模式信号后，控制高压隔离开关、交流主断路器、直流高速断路器、系统选择开关以及车顶开关的闭合或断开动作，进而给列车牵引和辅助供电系统供电。2.根据权利要求1所述的双流制市域列车牵引高压控制系统，其特征在于：所述供电制式检测装置的输入端采集受电弓升起信号、交流模式检测信号、直流模式检测信号和采集单元的有效位信号，所述供电制式检测装置输出DC 1500V直流模式信号和AC 25kV交流模式信号。3.根据权利要求1所述的双流制市域列车牵引高压控制系统，其特征在于：在DC 1500V直流模式下，所述系统选择开关闭合，列车由4个直流受电弓供电，当其中一个直流受电弓故障时，打开所述系统选择开关以隔离故障直流受电弓；在AC25kV交流模式下，所述系统选择开关断开，列车由1个交直流受电弓供电。在DC 1500V直流模式下，所述车顶开关闭合，列车由4个直流受电弓供电，当其中一个直流受电弓故障时，打开所述车顶开关以隔离故障直流受电弓；在AC 25kV交流模式下，所述车顶开关断开，列车由1个交直流受电弓供电。4.根据权利要求1所述的双流制市域列车牵引高压控制系统，其特征在于：所述系统检测模块通过数字采集单元接收受电弓升起信号、交流模式检测信号、直流模式检测信号和数字采集单元有效位信号输入；所述系统检测模块输出直流模式信号和交流模式信号至系统检测监控模块、高压隔离开关控制模块、交流主断路器控制模块、直流高速断路器控制模块、系统选择开关控制模块以及车顶开关控制模块；所述高压隔离开关控制模块根据直流模式信号和交流模式信号控制高压隔离开关的闭合或断开动作；所述交流主断路器控制模块根据直流模式信号和交流模式信号控制交流主断路器的闭合或断开动作；所述直流高速断路器控制模块根据直流模式信号和交流模式信号控制直流高速断路器的闭合或断开动作；
所述系统选择开关控制模块根据直流模式信号和交流模式信号控制系统选择开关的闭合或断开动作；所述车顶开关控制模块根据直流模式信号和交流模式信号控制车顶开关的闭合或断开动作；所述系统检测监控模块通过数字采集单元接收受电弓升起信号、交流模式检测信号、直流模式检测信号、数字采集单元有效位信号、交流模式信号和直流供电模式信号，所述系统检测监控模块用于判断供电制式检测装置的检测结果是否正确；所述系统检测监控模块输出交流系统隔离信号和故障事件至高压隔离开关控制模块，所述高压隔离开关控制模块根据交流系统隔离信号和故障事件判断是否允许控制高压隔离开关的闭合或断开动作；所述系统检测监控模块输出交流系统隔离信号和故障事件至交流主断路器控制模块，所述交流主断路器控制模块根据交流系统隔离信号和故障事件判断是否允许控制交流主断路器的闭合或断开动作；所述系统检测监控模块输出直流系统隔离信号和故障事件至直流高速断路器控制模块，所述直流高速断路器控制模块根据直流系统隔离信号和故障事件判断是否允许控制交流主断路器的闭合或断开动作；所述系统检测监控模块输出故障事件至系统选择开关控制模块，所述系统选择开关控制模块根据故障事件判断是否允许控制系统选择开关的闭合或断开动作；所述系统检测监控模块输出故障事件至车顶开关控制模块，所述车顶开关控制模块根据故障事件判断是否允许控制车顶开关的闭合或断开动作；所述系统检测监控模块输出故障事件至故障诊断单元，所述故障诊断单元用于对故障事件进行存储。5.根据权利要求1所述的双流制市域列车牵引高压控制系统，其特征在于：所述高压隔离开关控制模块通过数字采集单元接收受电弓升起信号、交流主断路器闭合命令信号、交流主断路器闭合反馈状态信号、交流主断路器打开反馈状态信号、高压隔离开关打开反馈状态信号、高压隔离开关闭合反馈状态信号、数字采集单元的有效位信号、高压隔离开关监控模块的高压隔离开关故障状态信号和系统检测监控模块的交流系统隔离状态信号，所述高压隔离开关控制模块根据上述信号控制高压隔离开关的闭合或打开动作，所述高压隔离开关控制模块输出高压隔离开关的闭合命令或打开命令至数字输出单元，通过所述数字输出单元控制高压隔离开关闭合或打开；所述高压隔离开关监控模块通过数字采集单元接收高压隔离开关打开反馈状态信号、高压隔离开关闭合反馈状态信号、数字采集单元的有效位信号、高压隔离开关控制模块输出的高压隔离开关的闭合命令和打开命令，所述高压隔离开关监控模块根据上述信号和命令判断高压隔离开关是否按指令正确动作；所述高压隔离开关监控模块输出高压隔离开关无法闭合故障信号、高压隔离开关无法打开故障信号、高压隔离开关相似性故障信号至高压隔离开关控制模块和故障诊断单元。6.根据权利要求1所述的双流制市域列车牵引高压控制系统，其特征在于：所述交流主断路器控制模块通过数字采集单元接收受电弓升起状态信号、高压隔离开关打开反馈状态信号、高压隔离开关闭合反馈状态信号、交流主断路器允许闭合状态信号、
交流主断路器闭合反馈状态信号、交流主断路器打开反馈状态信号、数字采集单元的有效位信号、交流主断路器监控模块的交流主断路器故障状态信号、系统检测监控模块的交流系统隔离状态信号、列车管理系统传输的分相区状态信号、系统检测模块的交流模式信号、系统检测模...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪正龙，吴庆丰，刘阳，赵海龙，陈月，
申请(专利权)人：新誉庞巴迪牵引系统有限公司，
类型：发明
国别省市：