[发明专利]一种城市轨道交通牵引供电控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种城市轨道交通牵引供电技术，具体地说是一种城市轨道交通牵引供电控制系统。

背景技术

随着社会生活的进步和社会经济的发展，城市轨道交通(简称城轨，下同)作为一种高效的出行方式，以其载客量大、安全可靠、污染和能耗小、占地少等优点日益受到广泛应用，已经成为解决大中城市交通拥挤问题的最佳方案之一，同时也成为衡量一个城市综合实力的重要指标。

城轨牵引供电系统为城轨车辆提供动力，在整个城轨系统中占有举足轻重的地位。目前国内外的城轨牵引供电系统中多采用DC750V和DC1500V两种供电制式，使用十二脉波或二十四脉波输出的二极管不控整流器实现由交流电能向直流电能的转换。由于二极管自身的反向截止特性，二极管不控整流器在车辆制动过程中无法将直流接触网上剩余的能量回馈到交流电网，因此在现有的城轨牵引供电系统中针对剩余直流能量的处理而采取了多种方法，但是传统的处理方法各有缺点。

能馈式牵引供电装置以大功率PWM整流器作为基本交直流能量转换单元，具有交直流能量的双向流通能力；此外，能馈式牵引供电装置的直流输出特性完全可控，能够有效抑制现有牵引供电系统在负载变化过程中的电压波动问题；能馈式牵引供电装置交流侧的功率因数可调节至1，从而大大减少了其注入交流电网的谐波和无功成分。

然而现有的能馈式牵引供电装置控制方式单一，其故障诊断和保护繁琐复杂，城市轨道交通牵引供电系统的自动化水平和供电可靠性有待提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够提高自动化水平和供电可靠性的城市轨道交通牵引供电控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明的城市轨道交通牵引供电控制系统，包括站级管理层，网络通信层和间隔设备层，所述站级管理层内具有采用工控机作为站级管理层的主监控单元，所述网络通信层内具有采用光纤介质的工业以太网实现网络通信的通信网络，所述间隔设备层内设置有能馈式牵引供电装置，所述能馈式牵引供电装置与传感器连接并能够通过传感器对模拟量信号进行采集，所述能馈式牵引供电装置还能够直接对其主回路内部的数字量采集并与模拟量一起输入其内部控制保护单元的数据采集节点进行调理和转换，所述能馈式牵引供电装置和主监控单元均接入高速工业以太网的交换机进行数据通信，所述网络通信层能够通过通信协议采集各间隔设备层内能馈式牵引供电装置的模拟量和数字量，并向各间隔设备层发出相应的跳闸信号以及控制信号，所述主监控单元能够对通过网络通信层传输的信息进行监控。

所述能馈式牵引供电装置的模拟量信号包括牵引变电所相关位置的交直流电压和电流的瞬时值，整流变压器油温，牵引变电所室温；所述能馈式牵引供电装置的数字量信号包括各交直流开关的状态、各隔离开关的状态、整流变压器的有载调压分接头的位置，各保护测控单元的保护动作信号和保护动作时间，以及外部的闭锁和控制信号。

采用上述的结构后，采用能馈式牵引供电装置使其具有高质量的交直流电能控制能力，能馈式牵引供电装置内部完善的数据采集能力以及对高性能通讯手段的支持大幅提高牵引变电所在监控和保护方面的自动化水平，在发生故障后能够通过通信网络传输自行诊断、实现故障组件的自动定位，大大缩短了故障维修时间，在最大程度上保证城轨牵引供电系统的供电可靠性和供电连续性，其结构设计合理，大大提高了牵引供电的可靠性和可控性、提高了牵引变电所的自动化控制水平、降低了整个牵引供电系统的运营和维护成本。

附图说明

图1为本发明城市轨道交通牵引供电控制系统的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的城市轨道交通牵引供电控制系统作进一步详细说明。