[发明专利]能馈式牵引供电电源的控制方法及控制装置

权利要求书

1.一种能馈式牵引供电电源的控制方法，所述能馈式牵引供电电源包括能馈变压器以及与所述能馈变压器串联的能馈变流器，所述能馈变压器与交流电网相连接，所述能馈变流器与直流牵引网相连接，所述控制方法包括：

当发生直流牵引网中的再生制动能量向交流电网的回馈时，获取所述交流电网电压的基波电压分量的同步相位角；

根据所述同步相位角，从所述能馈变压器原边输出的交流电流中分别提取与至少一个指定的谐波次数相等的至少一个谐波电流；

分别对所述至少一个谐波电流进行跟踪，以生成相应的至少一个补偿参考电压；

基于所述至少一个补偿参考电压对所述能馈变压器原边输出的交流电流中的指定次数的谐波进行补偿。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述交流电网电压的基波电压分量的同步相位角，包括：

根据所述基波电压分量的角频率设置锁相环的振荡频率；

获取所述交流电网电压的同步电压信号；

利用锁相环处理所述同步电压信号，以得到所述基波电压分量的同步相位角。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述同步相位角，从所述能馈变压器原边输出的交流电流中分别提取与至少一个指定的谐波次数相等的至少一个谐波电流，包括：

滤除所述交流电流中的基波电流分量，以得到各次谐波电流分量的和；

根据所述同步相位角以及所述指定的谐波次数，获取倍频相位角；

利用所述倍频相位角的正弦，对所述各次谐波电流分量的和进行倍频，并将其幅值增大为原幅值的2倍，以得到第一倍频分量；

利用所述倍频相位角的余弦，对所述各次谐波电流分量的和进行倍频，并将其幅值增大为原幅值的2倍，以得到第二倍频分量；

对所述第一倍频分量进行滤波，以得到与指定的谐波次数相等的谐波电流的正弦分量的幅值；

对所述第二倍频分量进行滤波，以得到与指定的谐波次数相等的谐波电流的余弦分量的幅值；

根据所述正弦分量的幅值与所述余弦分量的幅值计算得到所述谐波电流。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述分别对所述至少一个谐波电流进行跟踪，以生成相应的至少一个补偿参考电压，包括：

利用比较器分别将所述至少一个谐波电流与设定的基准电流0相比较，以得到与所述谐波电流幅值相等且相位相反的差值电流；

利用比例谐振调节器对所述差值电流进行处理，以生成相应的至少一个补偿参考电压。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，还包括：在利用比例谐振调节器对所述差值电流进行处理之前，根据与对应于所述指定的谐波次数的所述能馈变压器副边的等效漏电抗设定所述比例谐振调节器的比例系数。

6.根据权利要求4或5所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述至少一个补偿参考电压对所述能馈变压器原边输出的交流电流中的指定次数的谐波进行补偿，包括：

将所述至少一个补偿参考电压与基波参考电压相叠加；

对叠加得到的总电压进行调制以得到PWM电压信号；

基于所述PWM电压信号对能馈变流器进行控制，以在所述能馈变压器的副边产生PWM输出电压，所述PWM输出电压在所述能馈变压器的原边处产生谐波补偿电流，以对所述能馈变压器输出的交流电流中的指定次数的谐波进行补偿。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述至少一个指定的谐波次数包括5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波和开关频率附近的高次谐波中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

当所述直流牵引网空载时，通过对能馈变流器原边的无功功率进行PI闭环控制，来补偿直流牵引网空载时系统的无功功率损耗。