[发明专利]地铁供电系统的多目标综合控制节能装置

权利要求书

1.一种地铁供电系统的多目标综合控制节能装置，其特征在于：该装置包括第一电抗器(21)、第二电抗器(22)、第三电抗器(23)、第四电抗器(24)，交流/直流变流模块即第一AC/DC模块(25)、第二AC/DC模块(26)、第三AC/DC模块(27)、第四AC/DC模块(28)，公用电容器组(29)，直流/直流变流模块即第一DC/DC模块(30)、第二DC/DC模块(31)、第三DC/DC模块(32)、第四DC/DC模块(33)，第一独立电容器组(34)、第二独立电容器组(35)、第三独立电容器组(36)、第四独立电容器组(37)，第一传感器(18)、第二传感器(19)、第三传感器(20)，以及控制电路；

所述的第一AC/DC模块(25)、第二AC/DC模块(26)、第三AC/DC模块(27)、第四AC/DC模块(28)的交流侧分别对应连接到第一电抗器(21)、第二电抗器(22)、第三电抗器(23)、第四电抗器(24)的一端上，直流侧与公用电容器组(29)相连，第一电抗器(21)、第二电抗器(22)、第三电抗器(23)、第四电抗器(24)的另一端分别对应接在第四变压器(16)、第五变压器(17)的二次侧上；

所述的第一DC/DC模块(30)、第二DC/DC模块(31)、第三DC/DC模块(32)、第四DC/DC模块(33)的一次侧连接到公用电容器组(29)上，二次侧分别对应与各自的第一独立电容器组(34)、第二独立电容器组(35)、第三独立电容器组(36)、第四独立电容器组(37)相连；

第一AC/DC模块(25)、第二AC/DC模块(26)、第三AC/DC模块(27)、第四AC/DC模块(28)的直流侧、第一DC/DC模块(30)、第二DC/DC模块(31)、第三DC/DC模块(32)、第四DC/DC模块(33)的一次侧都并联到一个公用电容器组(29)上，公用电容器组(29)的正、负极分别引出正直流母线(11)、负直流母线(12)，直流牵引母线电压等级为1500V；

所述的第一传感器(18)、第二传感器(19)、第三传感器(20)分别安装在每个非牵引负荷分支上。

2.根据权利要求1所述的一种地铁供电系统的多目标综合控制节能装置的控制电路，其特征在于：所述的控制电路包括核心控制器、DC/DC本地控制器和AC/DC本地控制器，其中核心控制器包括核心控制功能模块、能量吸收集中控制功能模块、能量回馈集中控制功能模块；

所述核心控制器的核心控制功能模块由DSP即数字信号处理器实现，其输入端是地铁变电站非牵引负荷采样、直流牵引母线采样的电压、电流信息，以及各DC/DC模块的独立电容器组母线采样的电压信息，这些信息由传感器获取，其输出端与核心控制器的能量吸收集中控制功能模块相连，输出能量吸收、释放命令信号；同时与核心控制器的能量回馈集中控制功能模块相连，输出能量回馈、无功、谐波补偿命令信号；

所述核心控制器的能量吸收集中控制功能模块由FPGA即现场可编程门阵列实现，其输入端与核心控制器的核心控制功能模块相连；其双向输入、输出端与DC/DC本地控制器通过光纤相连，输入反馈的检测信号和采样数据，输出上层控制命令信号；

所述核心控制器的能量回馈集中控制功能模块由FPGA实现，其输入端与核心控制器的核心控制功能模块相连；其双向输入、输出端与AC/DC本地控制器通过光纤相连，输入反馈的检测信号和采样数据，输出上层控制命令信号；

所述DC/DC本地控制器由DSP实现，其双向输入、输出端与核心控制器的能量吸收集中控制功能模块通过光纤相连；IGBT控制输出端与DC/DC模块的驱动电路相连，输出驱动控制信号；

所述AC/DC本地控制器由DSP实现，其双向输入、输出端与核心控制器的能量回馈集中控制功能模块通过光纤相连；IGBT控制输出端与AC/DC模块的驱动电路相连，输出驱动控制信号。