基于TCMS的地铁列车辅助供电系统双母线并网供电控制技术方案

[目的]在目前列车辅助供电系统主流的交叉供电方式及扩展供电方式下,某台SIV(辅助逆变器)发生故障时,将对列车上用电设备的正常运行造成一定程度的影响。并网供电方式作为新兴的控制技术,具有其优越性,应对并网供电控制技术进行深入研究。[方法]以上海轨道交通8号线为例,针对该线第三批次购入列车辅助供电系统响应速度慢、可靠性不高等问题,在第四批次新购入列车的设计上提出了基于TCMS(列车控制与管理系统)控制的双母线并网供电方案。即：在中间车布置4个TLK(并联接触器),将4段单独的中压母线贯通在一起。介绍了该方案下列车辅助供电系统的中压母线结构,分析了SIV内部启动阶段和并网启动阶段的动作时序,阐述了并网供电控制逻辑、SIV启动逻辑和故障保护逻辑。[结果及结论]所提方案的并网时间大为缩短(最短可达2.5 s)。双母线多TLK的中压母线拓扑避免了母线短路导致的系统功能整体失效,提高了列车辅助供电系统的可靠性。基于TCMS控制的并网供电技术有望成为今后城市轨道交通列车辅助供电技术的发展方向。     

地铁车辆辅助逆变器的并网控制

鉴于目前地铁车辆辅助供电系统采用扩展供电或交叉供电模式存在设备体积大、噪声大,且当一台辅助逆变器故障时,要切换到减载模式会严重影响到乘客舒适度的问题,开发了并网供电辅助供电系统。以马来西亚安邦线地铁车辆辅变供电系统为例介绍了一种基于功率下垂的辅助逆变器的并网控制设计,对并网控制的原理、实现方法做了详细介绍,并通过试验验证了该系统运行稳定、均流效果良好,满足车辆运行需求,可大大提升供电冗余与和乘客舒适度。     

基于列车控制管理系统的辅助逆变器并网控制策略

目前地铁车辆辅助供电系统采用扩展供电或交叉供电方式。此方式一旦发生辅助逆变器设备故障,则须减载,从而影响了列车正常运行及乘客舒适性。为此,设计了一种基于列车控制管理系统的辅助逆变器并网供电方式,并对并网控制的原理、控制策略进行了详细描述。该供电方式的控制策略经过联调试验平台及地铁车辆现场验证,效果良好。     

城市轨道列车辅助供电并网控制方案

针对列车辅助供电系统扩展供电和并网供电2种供电方式的优劣,主要介绍了并网供电方式,详细分析了辅助变流器的并网供电分时启动控制算法、中压接触器的控制方法、短路检测流程。此控制算法在某地铁列车上应用稳定,表明中压交流并网供电技术的发展已基本成熟。     

新能源分布式发电系统并网与离网运行的柔性切换技术

研究了新能源分布式发电系统并网模式下的输出电流控制、离网模式不平衡与非线性负载下的输出电压控制、电网故障下离/并网运行的柔性切换技术,提出了一种实现离/并网柔性切换的控制策略,实验验证了所提方法的技术可行性。     

基于TCMS的列车辅助变流器启动及复位方法研究

为了解决在中压电源并网启动控制过程中,因辅助变流器启动逻辑误判而出现的启动失效和正常设备被列车控制管理系统隔离的问题,设计一种先期前置清零和后期备份的故障排除方法,该控制策略可有效地避免不必要的中压减载,显著提高列车中压供电系统的可靠性及旅客乘车的舒适度,保证辅助变流器启动逻辑循环的流畅性。该方法经地面联调平台仿真验证和车辆现场试验验证,效果良好。     

采用并网供电和高频变流技术的宁波轨道交通车辆辅助供电系统

针对地铁车辆辅助供电系统的冗余性问题,宁波轨道交通4号线和2号线二期工程地铁车辆采用并网供电和高频变流技术,并采用4动2拖6节编组方式,由4台并网供电的辅助逆变器提供AC 380 V交流电源,4台充电机为列车DC110V控制电路和直流负载供电,并为列车蓄电池充电。文章阐述了宁波轨道交通4号线和2号线二期工程地铁车辆供电系统电路组成、原理和特点。并网供电技术的应用可以提高地铁车辆辅助供电系统的冗余性。     

波士顿地铁直流低压辅助供电系统设计与研究

文章从系统组成、功能描述、故障诊断及试验验证等方面对波士顿地铁直流低压辅助供电系统进行了全面阐述。波士顿地铁两辆车为1个编组，每辆车上各装有1套低压辅助供电系统，以并网方式为编组内的所有直流负载供电，实现了低压辅助供电系统的冗余。每1个编组内安装1组蓄电池，为整个编组所有直流负载提供必要的电源供应，低压辅助电源系统以温度补偿方式对蓄电池进行充电，并采用了必要的保护逻辑，以防止产生蓄电池过度充电现象。     

变频空调引起辅助逆变器200%过载故障的原因分析及解决措施

介绍某地铁列车辅助逆变器（SIV）工作原理及组成结构，分析了车辆辅助逆变器输出200%过载故障产生原理。通过多种试验模拟重现辅助逆变器输出200%过载故障，确定引起该故障的原因为变频空调中的可控硅整流桥故障。对故障原因进行了深入分析，对辅助供电系统设备的维护提供参考。     

光伏并网下城市轨道交通供电系统动态运行仿真研究

为分析光伏发电并网对城市轨道交通供电系统运行的影响，提出一种考虑城市轨道交通交直流牵引供电系统及光伏发电并网的动态运行仿真方法。所提仿真方法针对牵引供电系统的直流侧建立数学仿真模型，考虑系统平行多导体传输特性，求解多列车动态运行情况下的牵引变电所功率波动。基于Matlab/Simulink软件建立城市轨道交通供电系统交流侧的仿真模型，并使用三相动态负荷等效城市轨道交通供电系统直流侧牵引变电所的功率波动。基于Matlab/Simulink软件搭建光伏发电并网模块，并建立光伏发电系统并入城市轨道交通供电系统的仿真模型。以常州地铁1号线的线路参数为例，分析了光伏发电系统对城市轨道交通供电系统的潮流参数、网压有效值及网压波动的影响，并对比分析了不同功率、不同并网电流的光伏发电系统接入不同负荷率的城市轨道交通供电系统时的影响。仿真结果表明：光伏发电系统的接入能够有效降低供电系统直流侧对交流电网的功率需求，但也会对城市轨道交通供电系统的电能质量产生影响；随着供电系统负荷率、光伏并网电流及并网功率的增大，光伏发电系统的接入对城市轨道交通供电系统电能质量的影响也逐渐增大。     

城轨车辆辅助供电系统交叉并网供电模式研发

文章对城轨车辆辅助供电系统的交叉并网供电模式的电路构成、功能和设计特点进行了详细阐述,并重点探讨了并网供电的启动时序和关键负载冗余供电电路的设计。     

城市轨道交通车辆辅助供电系统研究及其发展趋势

城市轨道交通车辆辅助供电系统是保障列车安全稳定运行和乘客出行体验的重要装置.针对传统工频隔离型辅助供电系统装置体积和重量大的缺点,提出了一种前级采用串入并出Boost级联LLC(电感-电感-电容)谐振变换器,以兼顾宽范围电压输入能力和软开关特性,后级采用三相四桥臂逆变器多机下垂并联控制,以实现集中式供电和带不平衡负载能...     

基于六导线模型的接触网广义测距方法研究

针对不同的工况，牵引供电系统的运营方式比较灵活，在不同供电模式下，故障测距的方法也不同。不同区间、不同故障行别、不同故障类型等因素，在很大程度上增加了测距方法的复杂性。本文提出基于六导线模型的广义测距方法，通过搭建牵引供电系统的六导线模型，以末端并联运行的复杂情况为例，根据全线数据推导出广义测距公式，该方法无需考虑故障区间、故障类型等因素，同时适用于各种复线并联的运行模式；引入线路的不平衡系数，能够根据不同现场情况修正测距结果；利用RTplus牵引供电系统实时数字仿真仪器进行测试，测试结果与理论分析具有较好的一致性，验证了方法的可行性和准确性，完全满足工程需求。     

浅析广佛线地铁车辆辅助供电系统

介绍了应用于广佛线的辅助供电系统,阐述了列车主电路、辅助供电系统的组成、辅助供电系统的输出电路及辅助供电系统的控制原理,并简要分析了辅助供电系统的性能。     

基于三相-单相变换器的牵引供电系统及并网控制

为了解决过分相给牵引供电系统带来的问题,研究了三电平三相-单相二极管箝位变换器,把三电平三相-单相变换器用作牵引变电所核心设备,搭建了基于此变换器的贯通式牵引供电系统。分析了三相变换器数学模型,设计了变换器控制系统,研究了单相变换器在贯通式牵引供电系统中的并网控制。利用Matlab／Simulink建立了三变电所贯通式牵引供电系统,仿真验证了该系统架构以及三相-单相变换器的控制性能和并网性能,证明了该系统的可行性。     

CRH2A辅助电源装置（APU）的故障分析及对策

动车组辅助电源装置（APU）作为辅助供电系统的关键部件，其性能质量直接影响到动车组的安全正点运行。阐述辅助电源装置（APU）的功能，结合典型案例，分析其故障发生的原因，并提出故障排查及处理的方法，以提高机械师的故障处理能力，确保动车的安全、舒适、正点运行。     

基于斯科特变压器的新型同相AT牵引供电系统

针对电气化铁道牵引供电系统三相严重不平衡造成各供电区段需要用分相绝缘器分断,从而制约了高速、重载铁路的发展,提出了一种基于斯科特变压器的新型同相AT牵引供电系统,阐述了平衡变换原理及控制和补偿电流实时检测方法,仿真证实该文提出的平衡方式、检测与控制方法是正确的,同相供电系统方案切实可行。     

CRH380A型高速动车组辅助供电系统

介绍了CRH380 A型高速动车组辅助供电系统的组成、电压制式以及工作原理,探讨了影响辅助供电系统可靠性、冗余性的故障扩展供电功能及其实现方法。     

城轨车辆辅助供电系统的比较分析

文章分析了3种城轨车辆用辅助系统的结构,并讨论了在故障状况下辅助供电系统供电分配情况,得出3种辅助供电系统各自的优劣,为城轨车辆辅助系统的选择和设计提供参考价值.     

CRH_3型动车组辅助供电系统可靠性研究

辅助供电系统可靠性对动车组的安全正常运行至关重要。为研究其可靠性,深入分析了CRH3型动车组辅助供电系统各组成结构及逻辑功能关系,建立了辅助供电系统可靠性框图模型。在此基础上,依据系统可靠性理论与武广高铁CRH3型动车组辅助供电系统故障统计数据,分析计算CRH3型动车组辅助供电系统各部件的故障率和可靠度,并结合最小路集不交化算法,计算评估了CRH3型动车组辅助供电系统的可靠性。为进一步提高系统可靠性,提出了在辅助供电系统关键设备配电网络中增加热备冗余支路的优化方案,计算结果验证了所提出方案的有效性。研究结果为CRH3型动车组辅助供电系统维护维修及可靠性优化提供依据。