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原文传递一种中压交流母线控制方法及系统

专利名称：	一种中压交流母线控制方法及系统
摘要：	本申请公开了一种中压交流母线控制方法及系统，其中，所述中压交流母线控制方法应用于具有多个子中压交流母线的高速动车组，在出现母线短路故障时，通过对牵引辅助变流器是否存在内部短路故障以及对所有的子中压交流母线进行短路测试的方式，实现对多种工况下子中压交流母线的不同控制，从而实现在出现母线短路故障时降低对整列高速动车组的影响的目的，使得高速动车组仅在极端工况下才需要停车等待救援，提升了高速动车组的运行稳定性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	中车长春轨道客车股份有限公司
发明人：	吕龙;任祥臣;郑恒亮;马晓明;刘长远
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910141420.4
公开号：	CN109878333A
代理机构：	北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：	骆宗力;王宝筠
分类号：	B60L1/00(2006.01);B;B60;B60L;B60L1
申请人地址：	130000 吉林省长春市长客路2001
主权项：	1.一种中压交流母线控制方法，其特征在于，应用于高速动车组的辅助供电系统，所述高速动车组包括至少一组车厢组，每组车厢组包括八节车厢，所述辅助供电系统包括分别分布于不同车厢的多个牵引辅助变流器，以及连接多个所述牵引辅助变流器的多个断路器，多个所述牵引辅助变流器构成总中压交流母线，多个所述断路器将所述总中压交流母线分为多个子中压交流母线；所述中压交流母线控制方法包括： S101：判断是否存在母线短路故障，如果否，则控制所有的断路器闭合，控制所有所述牵引辅助变流器工作；如果是，则进入步骤S102； S102：判断所述牵引辅助变流器是否存在内部短路故障，如果是，则进入步骤S103；如果否，则进入步骤S104； S103：控制出现内部短路故障的牵引辅助变流器停止工作； S104：断开所有所述断路器，对所有的子中压交流母线进行短路测试，获取上报母线短路故障的牵引辅助变流器信息； S105：根据上报母线短路故障的牵引辅助变流器信息，确定出现故障的子中压交流母线； S106：根据确定的出现故障的子中压交流母线，控制所述断路器和所述牵引辅助变流器的工作状态。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制出现内部短路故障的牵引辅助变流器停止工作之后还包括： S1031：根据工作的牵引辅助变流器的数量，按优先级由低到高的顺序，逐级切除部分所述车厢组的交流负载，以降低交流负载功率，直至处于工作状态的牵引辅助变流器能够满足车厢组的交流负载供电要求。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述牵引辅助变流器是否存在内部短路故障包括：控制上报故障信息的牵引辅助变流器停止工作，断开上报故障信息的牵引辅助变流器与子中压交流母线的电气连接，并控制上报故障信息的牵引辅助变流器通过PWM脉冲控制所述牵引辅助变流器的逆变器启动，以判断所述牵引辅助变流器是否存在内部短路故障。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车厢组中的八节车厢从1-8依序编号；所述辅助供电系统包括4个分别分布于车厢组编号为2、4、5和7车厢的牵引辅助变流器，以及连接4个所述牵引辅助变流器的3个断路器，3个所述断路器分别位于编号为3、5和6车厢中；所述根据上报母线短路故障的牵引辅助变流器信息，确定出现故障的子中压交流母线包括：当位于编号为2的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线；当位于编号为4的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线；当位于编号为5的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线；当位于编号为7的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据确定的出现故障的子中压交流母线，控制所述断路器和所述牵引辅助变流器的工作状态包括：当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3的车厢中的断路器断开，位于编号为5和6的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为2的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3和5的车厢中的断路器断开，位于编号为6的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为4的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为5和6的车厢中的断路器断开，位于编号为3的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为6的车厢中的断路器断开，位于编号为5和3的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线，和编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3和5的车厢中的断路器断开，位于编号为6的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为2和4的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线，和编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为2和5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线，和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3和6的车厢中的断路器断开，位于编号为5的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为2和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线，和编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为4和5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线，和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为4和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线，和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为5和6的车厢中的断路器断开，位于编号为3的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为5和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线、编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为4、5和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线、编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为2、5和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线、编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为2、4和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线、编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线和编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为2、4和5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当所有的子中压交流母线均出现故障时，控制所有断路器断开，控制所有牵引辅助变流器停止工作。 6.一种中压交流母线控制系统，其特征在于，应用于高速动车组的辅助供电系统，所述高速动车组包括至少一组车厢组，每组车厢组包括八节车厢，所述辅助供电系统包括分别分布于不同车厢的多个牵引辅助变流器，以及连接多个所述牵引辅助变流器的多个断路器，多个所述牵引辅助变流器构成总中压交流母线，多个所述断路器将所述总中压交流母线分为多个子中压交流母线；所述中压交流母线控制系统包括：第一判断模块、第二判断模块、第一控制模块、第二控制模块、故障确认模块和第三控制模块；其中，所述第一判断模块，用于判断是否存在母线短路故障，如果否，则控制所有的断路器闭合，控制所有所述牵引辅助变流器工作；如果是，则触发所述第二判断模块；所述第二判断模块，用于判断所述牵引辅助变流器是否存在内部短路故障，如果是，则触发第一控制模块；如果否，则进入第二控制模块；第一控制模块，用于控制出现内部短路故障的牵引辅助变流器停止工作；第二控制模块，用于断开所有所述断路器，对所有的子中压交流母线进行短路测试，获取上报母线短路故障的牵引辅助变流器信息；故障确认模块，用于根据上报母线短路故障的牵引辅助变流器信息，确定出现故障的子中压交流母线；第三控制模块，用于根据确定的出现故障的子中压交流母线，控制所述断路器和所述牵引辅助变流器的工作状态。 7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：负载平衡模块，用于根据工作的牵引辅助变流器的数量，按优先级由低到高的顺序，逐级切除部分所述车厢组的交流负载，以降低交流负载功率，直至处于工作状态的牵引辅助变流器能够满足车厢组的交流负载供电要求。 8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二判断模块判断所述牵引辅助变流器是否存在内部短路故障具体用于，控制上报故障信息的牵引辅助变流器停止工作，断开上报故障信息的牵引辅助变流器与子中压交流母线的电气连接，并控制上报故障信息的牵引辅助变流器通过PWM脉冲控制所述牵引辅助变流器的逆变器启动，以判断所述牵引辅助变流器是否存在内部短路故障。 9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述车厢组中的八节车厢从1-8依序编号；所述辅助供电系统包括4个分别分布于车厢组编号为2、4、5和7车厢的牵引辅助变流器，以及连接4个所述牵引辅助变流器的3个断路器，3个所述断路器分别位于编号为3、5和6车厢中；所述故障确认模块具体用于：当位于编号为2的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线；当位于编号为4的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线；当位于编号为5的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线；当位于编号为7的车厢的牵引辅助变流器上报母线短路信息时，出现故障的子中压交流母线为编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线。 10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第三控制模块具体用于：当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3的车厢中的断路器断开，位于编号为5和6的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为2的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3和5的车厢中的断路器断开，位于编号为6的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为4的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为5和6的车厢中的断路器断开，位于编号为3的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为6的车厢中的断路器断开，位于编号为5和3的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线，和编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3和5的车厢中的断路器断开，位于编号为6的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为2和4的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线，和编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为2和5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线，和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为3和6的车厢中的断路器断开，位于编号为5的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为2和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线，和编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为4和5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线，和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为4和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线，和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制位于编号为5和6的车厢中的断路器断开，位于编号为3的车厢中的断路器闭合；控制位于编号为5和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线、编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为4、5和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线、编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为2、5和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线、编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线和编号为7和8的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为2、4和7的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当出现故障的子中压交流母线为编号为3和4的车厢所在的子中压交流母线、编号为5和6的车厢所在的子中压交流母线和编号为1和2的车厢所在的子中压交流母线时，控制所有断路器断开；控制位于编号为2、4和5的车厢中的牵引辅助变流器停止工作；当所有的子中压交流母线均出现故障时，控制所有断路器断开，控制所有牵引辅助变流器停止工作。
所属类别：	发明专利