[发明专利]能馈式牵引供电电源的控制方法及控制装置

说明书

本发明公开了一种能馈式牵引供电电源的控制方法及控制装置，该控制方法包括：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。该控制方法无需再单独设电容器补偿装置等无源滤波电路，使供电系统的可靠性和安全性得以提高。既可起到治理的作用，又可达到增效的目的。

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，尤其涉及一种能馈式牵引供电电源的控制方法及控制装置。

背景技术

在城市轨道交通牵引供电系统中，能馈式牵引供电电源装置不仅能够将直流侧能量反馈回交流电网，实现列车再生制动能量回馈功能，确保列车再生制动能力的发挥，起到显著的节能效果。同时还能辅助进行牵引整流供电，减小直流网压波动，提高供电稳定性。因此，能馈式牵引供电装置作为一种功能性节能设备，对于提高牵引供电品质，确保列车牵引、制动能力的有效发挥，具有重要意义。

在使用能馈式牵引供电电源装置获得了上述有益效果的同时，也带来一些新的电能质量问题。现有技术一般采用大功率四象限变流技术(PWM整流技术)，变流器交流侧谐波频谱分布宽，当牵引网参数满足一定条件时可能将某些次数的谐波放大，甚至跟交流电网发生谐振，导致变电所RC回路电阻烧损，对城市轨道交通运输的正常秩序以及电力电网的安全运行带来了隐患。

目前，城市轨道交通牵引供电系统谐波的治理方案主要是在变电所加装无源滤波装置来进行集中治理。但一方面，无源滤波装置的占地面积大、噪音高、系统设计复杂、一次性投入成本高，同时增加了变电所值守人员的工作量。另一方面，不同区间变电所的电网谐波特性不一样，导致电网与能馈变流器发生谐振的频率也会不一样，因而还需重新配置无源滤波器的参数，这使得滤波器的器件选型不能统一，不便于能馈式牵引供电电源装置的大规模推广。

综上，亟需一种可根据电网实际需求进行灵活配置的能馈式牵引供电电源以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种可根据电网实际需求进行灵活配置的能馈式牵引供电电源。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了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。

优选地，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。

优选地，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；