[发明专利]一种列车牵引系统的震荡抑制方法和装置

说明书

本发明提供了一种列车牵引系统的震荡抑制方法和装置，该抑制方法包括：计算出所述变流器的输入牵引电压的畸变度、支撑电容侧电压的畸变度以及输入电流的畸变度；根据输入牵引电压的畸变度、支撑电容侧电压的畸变度和输入电流的畸变度，将第一牵引制动级位信号进行修正，得到第二牵引制动级位信号；根据第二牵引制动级位信号调整牵引电机输出力矩。本发明提供的一种列车牵引系统的震荡抑制方法和装置，通过监测列车牵引系统中牵引变流器输入牵引网压、支撑电容侧电压以及输入直流电流对应的特征含量，根据对应的特征含量计算相应网压、电压以及电流的畸变度，根据畸变度对对牵引变流器后级输出力矩进行微调，从而抑制牵引系统直流侧震荡。

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种列车牵引系统的震荡抑制方法和装置。

背景技术

随着城市轨道交通系统客流量以及发车密度的增加，城市轨道交通列车的需求日益增大，城市轨道交通系统复杂程度日益增加。一方面，当前我国多数大运量城市轨道交通线路中存在牵引系统拓扑与控制特性不同的列车并存混跑的局面，同一城市不同时期修建的线路也提出了跨线运营的需求，但是各个设备供应商的牵引系统之间以及牵引系统与牵引供电系统之间不可避免地存在匹配性问题；另一方面，城市轨道交通牵引供电系统与城市电网之间存在紧密耦合关系，在外部扰动或者发车密度大、列车载荷高以及列车工况突变情况下，由于列车的加速减速过程易产生网压波动的情况，当此类不匹配或者网压波动情形下表现出来的网侧电压波动的特征频率接近牵引系统网侧的固有振荡频率时，容易导致列车牵引系统中牵引变流器的输入牵引电压以及牵引变流器内部牵引设备的支撑电容侧电压震荡，导致牵引电机输出转矩脉动，严重影响乘客舒适度，危及城市轨道交通牵引系统的运行安全。

发明内容

本发明提供一种列车牵引系统的震荡抑制方法和装置，以解决城市轨道交通不同设备供应商的牵引系统之间以及牵引系统与牵引供电系统之间的匹配性问题，消除由于系统与设备之间的不匹配造成牵引电机输出转矩脉动，提高城市轨道交通牵引系统的运行安全以及乘客舒适度。

为了达到上述目的，本发明提供了一种列车牵引系统的震荡抑制方法，该抑制方法包括：获取列车牵引变流器的输入牵引电压、支撑电容侧电压、输入电流以及列车当前的第一牵引制动级位信号；分别对所述输入牵引电压、所述支撑电容侧电压和输入电流进行带通滤波，得到与所述输入牵引电压、所述支撑电容侧电压和输入电流对应的特征含量，并根据所述对应的特征含量分别计算出所述变流器的输入牵引电压的畸变度、所述支撑电容侧电压的畸变度以及所述输入电流的畸变度；根据所述输入牵引电压的畸变度、所述支撑电容侧电压的畸变度和所述输入电流的畸变度，判断是否需要调整牵引电机输出力矩，若是，则将所述第一牵引制动级位信号进行修正，得到第二牵引制动级位信号；根据所述第二牵引制动级位信号调整牵引电机输出力矩。

进一步地，所述分别对所述输入牵引电压、所述支撑电容侧电压和输入电流进行带通滤波，得到与其对应的特征含量，并根据所述对应的特征含量分别计算出所述变流器的输入牵引电压的畸变度、所述支撑电容侧电压的畸变度以及所述输入电流的畸变度具体包括：

通过下述公式计算所述输入牵引电压的畸变度：

其中，σU_grid为变流器的输入牵引电压的畸变度，为频率在第一频率区间内的变流器的输入牵引电压的特征含量，为频率在第二频率区间内的变流器的输入牵引电压的特征含量；

通过下述公式计算所述支撑电容侧电压的畸变度：

其中，σU_c为变流器内部牵引模块的支撑电容侧电压的畸变度，为频率在第一频率区间内的变流器内部牵引模块的支撑电容侧电压的特征含量，为频率在第二频率区间内的变流器内部牵引模块的支撑电容侧电压的特征含量；

通过下述公式计算所述输入电流的畸变度：