动车组辅助变流器无互联线并联供电控制系统技术方案

技术编号:9684260 阅读:180 留言:0更新日期:2014-02-15 14:07
本实用新型专利技术涉及一种动车组辅助变流器无互联线并联供电控制系统,包括辅助变流器功率电路和辅助变流器控制电路,辅助变流器功率电路包括多个并联连接的逆变器功率模块,每个辅助变流器模块由相互串联连接的逆变器、变压器和LC滤波器组成;辅助变流器控制电路锁相同步控制单元、瞬时功率计算单元、下垂控制单元、电压闭环控制单元、和中间电压前馈控制单元。本实用新型专利技术实现了动车组多个辅助变流器的并联,增加了辅助变流器的冗余性、可靠性。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
动车组辅助变流器无互联线并联供电控制系统
本技术涉及ー种铁道车辆辅助供电系统,具体的说,涉及ー种动车组辅助变流器有互连线并联供电控制系统。
技术介绍
辅助变流器是铁道车辆基本部件之一,起到向列车上的空调、电开水炉等用电设备,提供稳定的三相、単相交流电源,改善车辆舒适性能的作用。辅助变流器主要由逆变器、充电机和蓄电池组成,这里主要涉及三相逆变器。目前,动车组一般采用各节车厢的辅助变流器独立供电。随着车上用电设备的日益増加,车厢辅助变流器的容量需要相应增加,当辅助变流器故障吋,需要邻车通过接触器转换供电,辅助变流器的冗余性、可靠性较低。将各节车厢的辅助变流器并联,可有效提高辅助变流器的可靠性和冗余性。并联有两种方式,一种是有互连线的并联,另外一种是无互联线的并联。无线并联控制,又名下垂控制,采用外特性下垂法,每个辅助变流器仅检测本単元的输出有功功率和无功功率,按一定算法调整本単元的输出电压和频率实现均流,相较于有互连线控制,不会引入外界噪声和干扰,大大提高了并联系统的可靠性和冗余性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供ー种结构简单、运行可靠的动车组辅助变流器无互联线并联供电控制系统。本技术的技术方案是:一种动车组辅助变流器无互联线并联供电控制系统,包括辅助变流器功率电路和辅助变流器控制电路,辅助变流器功率电路包括多个并联连接的逆变器功率模块,每个辅助变流器模块由相互串联连接的逆变器、变压器和LC滤波器组成;辅助变流器控制电路锁相同步控制単元、瞬时功率计算单元、下垂控制单元、电压闭环控制单元、和中间电压前馈控制単元,锁相同步控制単元的输入端连接辅助变流器功率电路交流母线,采集三相母线电压值,锁相同步控制単元的电压输出端连接下垂控制单元的输入端,锁相同步控制単元的相位角输出端一部分连接到逆变器,另一部分反馈回锁相同步控制単元;瞬时功率计算单元的输入端连接LC滤波器的输出端,采集三相相电路的电流,瞬时功率计算单元的输入端还连接辅助变流器功率电路交流母线,采集三相母线电压值,瞬时功率计算单元的输出端连接下垂控制单元的输入端;下垂控制单元的输出端连接电压闭环控制単元的输入端,电压闭环控制単元的输出端连接逆变器;中间电压前馈控制単元的输入端连接辅助变流器模块的直流母线端,中间电压前馈控制単元的输出端连接电压闭环控制单元的输入端。本技术的有益效果是:本技术实现了动车组多个辅助变流器的并联,増加了辅助变流器的冗余性、可靠性。该控制系统使用电压闭环控制,控制复杂度相对降低,控制可靠性提高;该控制系统可以实现各辅助变流器功率电路对母线电压的准确锁相同歩,并联的运行可靠性高。该控制中的使用的电压、PQ均采用瞬时值控制,在一般的PQ下垂控制中引入中间电压前馈控制,动态性能好。【附图说明】附图1为动车组辅助变流器无互联线并联供电系统结构示意图。附图2为本技术控制系统结构示意图。【具体实施方式】以下结合说明书附图对本技术的具体实施例做详细说明。如附图1和附图2所示动车组辅助变流器无互联线并联供电控制系统,包括辅助变流器功率电路和辅助变流器控制电路,辅助变流器功率电路包括多个并联连接的逆变器功率模块,每个辅助变流器模块由相互串联连接的逆变器、变压器和LC滤波器组成;辅助变流器控制电路锁相同步控制単元1、瞬时功率计算单元2、下垂控制单元3、电压闭环控制単元4、和中间电压前馈控制单元5,锁相同步控制単元I的输入端连接辅助变流器功率电路交流母线,采集三相母线电压值,锁相同步控制単元I的电压输出端连接下垂控制单元的输入端,锁相同步控制単元I的相位角输出端一部分连接到逆变器,另一部分反馈回锁相同步控制単元I ;瞬时功率计算单元2的输入端连接LC滤波器的输出端,采集三相相电路的电流,瞬时功率计算单元2的输入端还连接辅助变流器功率电路交流母线,采集三相母线电压值,瞬时功率计算単元2的输出端连接下垂控制单元3的输入端;下垂控制单元3的输出端连接电压闭环控制単元的输入端,电压闭环控制単元4的输出端连接逆变器;中间电压前馈控制単元5的输入端连接辅助变流器模块的直流母线端,中间电压前馈控制単元5的输出端连接电压闭环控制单元4的输入端。系统工作吋,锁相同步控制単元I和瞬时功率计算单元2分别采集三相交流母线电压,Ua、Ub和U。,锁相同步控制单元利用Ua、Ub> U。和基准频率f%计算得到相角调节值0和下垂电压调节值Utl,相角调节值反馈回锁相同步控制単元和逆变器,用于调整逆变器相角偏差;瞬时功率计算单元2采集LC滤波器的输出端,采集三相相电路的电流ia、ib和i。,利用三相相电路的电流ia、ib和i。以及三相交流母线电压,Ua, Ub和U。计算逆变器的有功功率P和无功功率Q,,下垂控制单元3结合P、Q计算得到电压调节量U%中间电压前馈控制単元5采集逆变器直流母线端的电压Ucpa,并计算得出中间电压前馈控制输出U。,电压闭环控制単元4根据电压调节量If和中间电压前馈控制输出U。,最終计算得到逆变器电压调节值U,根据逆变器电压调节值U和相角调节值0调节逆变器输出,保证每个逆变器单元稳定工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动车组辅助变流器无互联线并联供电控制系统,其特征在于:包括辅助变流器功率电路和辅助变流器控制电路,辅助变流器功率电路包括多个并联连接的逆变器功率模块,每个辅助变流器模块由相互串联连接的逆变器、变压器和LC滤波器组成;辅助变流器控制电路锁相同步控制单元、瞬时功率计算单元、下垂控制单元、电压闭环控制单元、和中间电压前馈控制单元,锁相同步控制单元的输入端连接辅助变流器功率电路交流母线,采集三相母线电压值,锁相同步控制单元的电压输出端连接下垂控制单元的输入端,锁相同步控制单元的相位角输出端一部分连接到逆变器,另一部分反馈回锁相同步控制单元;瞬时功率计算单元的输入端连接LC滤波器的输出端,采集三相相电路的电流,瞬时功率计算单元的输入端还连接辅助变流器功率电路交流母线,采集三相母线电压值,瞬时功率计算单元的输出端连接下垂控制单元的输入端;下垂控制单元的输出端连接电压闭环控制单元的输入端,电压闭环控制单元的输出端连接逆变器;中间电压前馈控制单元的输入端连接辅助变流器模块的直流母线端,中间电压前馈控制单元的输出端连接电压闭环控制单元的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种动车组辅助变流器无互联线并联供电控制系统,其特征在于:包括辅助变流器功率电路和辅助变流器控制电路,辅助变流器功率电路包括多个并联连接的逆变器功率模块,每个辅助变流器模块由相互串联连接的逆变器、变压器和LC滤波器组成;辅助变流器控制电路锁相同步控制単元、瞬时功率计算单元、下垂控制单元、电压闭环控制単元、和中间电压前馈控制単元,锁相同步控制単元的输入端连接辅助变流器功率电路交流母线,采集三相母线电压值,锁相同步控制単元的电压输出端连接下垂控制单元的输入端,锁相同步控...

【专利技术属性】
技术研发人员:李照平杨东军李博张波位俊雷张利军周扬张晓明谢峥张艳芳
申请(专利权)人:青岛四方车辆研究所有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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