[发明专利]一种地铁再生能量回馈装置直流电压检测及控制方法

摘要

本发明涉及一种地铁再生能量回馈装置直流电压检测及控制方法，包括对直流侧电压进行检测与保护与对直流启动电压阈值进行动态调整并确定直流电压参考值两步骤。针对直流牵引网中存在的扰动问题，提出电压检测及保护方法。地铁供电系统中叠加在直流电网系统的扰动时间一般为微秒级，当干扰出现时，采用本发明后可对叠加在直流电网中的干扰进行有效滤除，防止设备的误保护；当直流电网出现真实的过压或欠压故障时，由于保护时间也不超过1ms，完全满足系统的响应时间要求。针对交流电压波动带来的环流或响应速度较慢的问题，提出直流电压启动阈值和控制自适应的控制方法。该方法实现简单，从而有效避免交流网压波动带来的环流或响应速度过慢的问题。

主权项

1.一种地铁再生能量回馈装置直流电压检测及控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对能馈装置的直流侧电压进行检测与保护；具体包括：1.1直流电压传感器装置对地铁再生能量回馈装置的直流侧以预设的采样频率ƒN进行采集电压值，采集到的直流电压瞬时值为Vdc； 并将采集到的直流电压瞬时值Vdc通过AD采样单元输入控制器；1.2控制器将接收到电压瞬时值Vdc与预设的过压保护值VOV、欠压保护值VLV进行实时比较；如果检测到直流电压瞬时值Vdc大于过压保护值VOV时，此时地铁再生能量回馈装置的直流侧的电压存在过压的可能；进行步骤1.3；如果检测到直流电压瞬时值Vdc小于预设欠压保护值VLV即此时地铁再生能量回馈装置的直流侧的电压存在欠压的可能；进行步骤1.4；1.3从检测到可能过压的时刻开始，对地铁再生能量回馈装置的直流侧的电压进行N次采样，并将每次采样的结果与过压保护值VOV进行比较；如果采样值出现大于过压保护值VOV，则判断装置真正出现过压故障；如果没有采样值大于过压保护值VOV，则判断不存在过压故障，将计数值清零，并判定为干扰发生，设备继续正常运行；1.4从检测到可能欠压的时刻开始，对地铁再生能量回馈装置的直流侧的电压进行N次采样，并将每次采样的结果与欠压保护值VLV进行比较；如果采样值出现小于预设欠压保护值VLV，则判断装置真正出现欠压故障；如果没有采样值小于预设欠压保护值VLV，则判断不存在欠压故障，将计数值清零，并判定为干扰发生，设备继续正常运行；其中上述N值的选取与采样频率相关，满足关系：；步骤二：对直流启动电压阈值进行动态调整并确定直流电压参考值；其具体过程为：2.1对能馈装置的直流侧电压进行采集，并根据采集的结果预设启动电压阈值的初始值Vth0，此时对应交流侧电网电压额定值USN ；2.2利用电压传感器实时采集地铁再生能量回馈装置的交流端三相电压Usa、Usb、Usc，三相电压Usa、Usb、Usc经过AD转换输入控制器；控制器计算出三相交流电网电压的有效值Uarms、Ubrms、Ucrms，并计算出三相交流电网电压的有效值的平均值：Usav=（Uarms+Ubrms+Ucrms）/3；2.3定义直流电压调整系数Kus= Usav/USN；2.4定义启动电压阈值的实时值Vth：Vth=Vtho*Kus，则直流电压控制的参考值：Vref=Vth‑Δv；其中，Δv为超调量，大小为几十伏电压，在逆变回馈模式下为正值，在整流模式下为负值。