[发明专利]一种基于功率预测的地铁能馈装置风机调速方法

说明书

本发明涉及一种基于功率预测的地铁能馈装置风机调速方法，包括以下步骤：一：上一个周期内相邻站台的地铁能馈装置的回馈峰值功率的最大功率值对应的电流得出预测的功率对应电流的基准值，并根据所在站台实时采集的地铁能馈装置输出电流对预测的功率对应电流的基准值进行补偿调节。二：开始启动，风机采用预测的功率电流基准值对应的转速启动，然后补偿调节基准电流至地铁能馈装置输出最大峰值电流后结束调节，保持风机转速的稳定输出；低于预设的退出阈值，调节风机的转速，使风机的转速下降至低速运转或停止运转。本方法整个过程操作简单，风机调节不频繁，保证了在地铁制动具有周期性强、功率突变大的工况下，降低了功率器件温度变化差值。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种基于功率预测的地铁能馈装置风机调速方法。

背景技术

地铁能馈装置是应用在由于地铁频繁周期性制动将能量吸收回馈到电网再利用的节能装置，其核心部件由IGBT等功率器件组成，能馈装置的使用为地铁的电能浪费提供了良好的解决方案，其抑制网压的上升能够为列车电制动的安全工作带来保障。为满足功率器件组成的装置可靠性要求，大容量能馈装置的大功率风机及其散热系统是必不可少的，并且风量越大，散热越好。但风机的运转同样会带来噪声污染和电量损耗，目前市场良好的变流器的效率基本在98％左右，能馈装置是需要24小时不停机的运转，这带来的电量消耗和噪音污染是值得我们关注的。

解决风机噪声污染和电量损耗的方法一般是采用智能风速调节，但传统的风机调速对于地铁列车这种负载突变快的工况来说是有缺陷的，制动瞬间功率达到最大，如图1所示，虚线TCMPex为传统调速方式，在经过a、b、c、d过程后，风机等到最大电流检测(d点)后才能调节到最大，这导致风机温度升高的变化差值很大，对IGBT功率器件的使用寿命是有影响的，如何提前获得基准电流对应转速从而降低功率器件温度突增变化差值是解决该问题的关键。另外传统的风速调节完全是根据电流基准和温度定义的，当电流减小后，风机基准转速会跟着电流变化而变化，然而对于能馈装置，每次列车到站间隔3～6分钟，所以尽快的降低温度到设定阈值可以减少风机运转的时间，图1中从t1～t4，列车制动周期越短时，风机的噪声污染时间越长，并且频繁或在门限温度附近振荡时，风机转速的调节会产生转速振荡现象，易产生新的风机噪声并影响风机的寿命，控制起来也十分复杂。

现有的公开技术有：专利号CN 109098999 A一种电子设备风机转速控制方法及控制装置通过环境温度和电子元器件的温度实时采集动态调整风机转速，解决现有风机调速技术中风机转速调整不及时引起的风机噪声、能耗增加或电子设备散热不及时问题，且转速调整过程平缓、无振，但是对于风速的调节基准转速没有提前的环节，若在地铁制动这种特殊工况下使用，电子元件的温度上升差值比较大；专利号CN 106979169 A一种风机控制方法及设备，通过温度阈值的设定和转速的调节，大大降低了设备的噪音，也能较好的保证温度上升率，但是该种方式调节比较复杂，对于能馈装置常使用的大功率风机来说调节过于频繁，可能会引起风机振荡。

发明内容

1.所要解决的技术问题：

针对上述技术问题，本发明提出一种基于功率预测的地铁能馈装置风机调速方法，该方法可以给风速智能调节增加一个预测环节，通过相邻站数据交互，根据相邻站的回馈峰值功率提前为本站风机调节设定一个启动基准转速，实际运用中增加基准电流转速补偿环节，保证功率器件的温度上升差值在合理范围内，进一步地再根据功率器件温度设定的退出阈值和当前回馈功率快速地进行降速，整个过程操作简单，风机调节不频繁，保证了在地铁制动具有周期性强、功率突变大的工况下，降低了功率器件温度变化差值，减小了风机因为频繁调速造成的振荡，大大降低了噪声，延长了风机使用寿命，更适用于地铁能馈装置的特殊环境中。

2.技术方案：

一种基于功率预测的地铁能馈装置风机调速方法，其特征在于：包括以下步骤：