一种智能化自动过分相系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能化自动过分相系统，该系统包括：与分相区内的接触网相连的柔性自动过分相装置；设置于钢轨上的第一位置传感器、第二位置传感器和第三位置传感器；所述第一位置传感器对应于所述分相区的前端位置；设置于所述柔性自动过分相装置上的控制器；设置于第一列车上的第一通信装置；设置于第二列车上的第二通信装置。该系统实现降低柔性自动过分相装置中变流器的容量。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化自动过分相系统
本专利技术涉及牵引供电系统的
，特别是涉及一种智能化自动过分相系统。
技术介绍
目前，交流牵引供电系统中，由于列车车辆单相负载的特点，为了尽可能保证电力线路三相平衡，通常采用牵引网电压相序轮换的技术，因此在不同供电臂两端的牵引网电压相位和幅值通常存在一定的差异，由此不同供电臂之间设置了一段无电的中性段，确保电气耐压间距足够，但这导致了电分相的存在。然而电分相的存在导致了一系列的问题：带电闯分相可导致牵引网烧损；增加列车乘务员的劳动强度；降低列车高压电器的可靠性和寿命；降低列车的舒适度和运行速度；影响线路的运输能力等等。电分相的存在对干线铁路运输带来了困难，因此有众多研究人员对此进行探讨，也给出了许多的技术方案，可分为地面自动过分相技术、车载自动过分相技术、柔性自动过分相技术这三大类。柔性自动过分相装置原理示意图如图1所示。通过列车位置检测，轨道上会设置有三个位置传感器，当列车达到位置传感器2时，启动柔性自动过分相装置1，利用变流器VSCA和变压器TA得到的输出电压的幅值和相位与A相供电臂完全相同，也就是说中性段电压与A相电压完全一致，因此列车可以带电直接通过电分相MDA进入中性段；当列车到达位置传感器3时，利用变流器VSCB和电压器TB得到的输出电压的幅值和相位逐步向B供电臂转移，最终当列车过分相时，中性段电压与供电臂B已完全一致，从而列车带电直接通过电分相MDB进入B供电臂；当列车到达位置传感器4时，两个变流器停止工作，中性段恢复到无电状态，由此列车不断电从A供电臂达到B供电臂的自动过分相。柔性自动过分相装置对车网都友好无碍，列车经过分相区间所需的列车功率均由两个变流器提供，因此在不考虑变流器损耗的情况下，该功率由两个变流器等额提供，而且考虑到复线上下行的需求，系统中两个变流器的容量等同于该线路上运行的最大功率列车的2倍，特别是双线中上下行列车完全有可能同时到达分相区间，变流器就必须能同时满足两辆最大功率运行的车辆过分相，这样导致变流器的容量需求很大，需要大容量的变流器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能化自动过分相系统，以实现降低柔性自动过分相装置中变流器的容量。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种智能化自动过分相系统，包括：与分相区内的接触网相连的柔性自动过分相装置；设置于钢轨上的第一位置传感器、第二位置传感器和第三位置传感器；所述第一位置传感器对应于所述分相区的前端位置；设置于所述柔性自动过分相装置上的控制器；设置于第一列车上的第一通信装置；设置于第二列车上的第二通信装置；所述第一位置传感器，用于当检测到所述第一列车通过所述分相区的前端时，产生位置感应指令并发送至所述控制器；所述控制器，用于接收所述位置感应指令，与所述第一通信装置进行无线通信，获取所述第一列车的列车信息，并与所述第二通信装置进行无线通信获取所述第二列车的列车信息；对所述第一列车的列车信息和所述第二列车的列车信息进行分析，产生第一时刻调整指令发送至所述第一列车，产生第二时刻调整指令发送至所述第二列车，使所述第一列车通过所述分相区的后端位置的时刻点小于所述第二列车通过所述分区所电分相区间的前端位置的时刻点。优选的，所述第一列车的列车信息包括列车的时刻表，所述第二列车的列车信息包括所述第二列车的时刻表。优选的，所述无线通信包括微波通信或者电力线通信。优选的，所述控制器包括：接收单元，用于接收所述位置感应指令；通信单元，用于与所述第一通信装置进行无线通信，获取所述第一列车的列车信息，并与所述第二通信装置进行无线通信获取所述第二列车的列车信息；分析单元，用于对所述第一列车的列车信息和所述第二列车的列车信息进行分析；时刻调节单元，用于若所述第一列车通过所述分相区的后端位置的时刻点大于所述第二列车通过所述分区所电分相区间的前端位置的时刻点，产生第一时刻调整指令发送至所述第一列车，调节所述第一列车通过所述分相区的后端位置的时刻点，并产生第二时刻调整指令发送至所述第二列车，调节所述第二列车通过所述分区所电分相区间的前端位置的时刻点，使所述第一列车通过所述分相区的后端位置的时刻点小于所述第二列车通过所述分区所电分相区间的前端位置的时刻点。优选的，所述柔性自动过分相装置包括：第一变流器、第二变流器、第一变压器、第二变压器和电容。优选的，所述第一变流器和所述第二变流器采用输入端级联拓扑、输出端级联拓扑或者变压器隔离多重化拓扑。优选的，所述柔性自动过分相装置还包括超级电容储能元件，用于为所述柔性自动过分相装置提供电能。优选的，所述超级电容储能元件包括超级电容EDLC或者锂电池。本专利技术所提供的一种智能化自动过分相系统，该系统包括：与分相区内的接触网相连的柔性自动过分相装置；设置于钢轨上的第一位置传感器、第二位置传感器和第三位置传感器；所述第一位置传感器对应于所述分相区的前端位置；设置于所述柔性自动过分相装置上的控制器；设置于第一列车上的第一通信装置；设置于第二列车上的第二通信装置。当检测到所述第一列车通过所述分相区的前端时，所述传感器产生位置感应指令并发送至所述控制器，所述控制器接收所述位置感应指令，与所述第一通信装置进行无线通信，获取所述第一列车的列车信息，并与所述第二通信装置进行无线通信获取所述第二列车的列车信息；对所述第一列车的列车信息和所述第二列车的列车信息进行分析，产生第一时刻调整指令发送至所述第一列车，产生第二时刻调整指令发送至所述第二列车，使所述第一列车通过所述分相区的后端位置的时刻点小于所述第二列车通过所述分区所电分相区间的前端位置的时刻点。可见，通过控制器与列车上的通信装置进行信息交互，调节两个列车通过过分区的时刻，使第一列车通过分相区的后端位置的时刻点小于第二列车通过分区所电分相区间的前端位置的时刻点，即第一列车通过了分相区时，第二列车还没开始通过分相区，两辆列车没有同时位于分相区内，这样通过调度错开上下行列车即第一列车和第二列车经过同一分相区的时刻点，确保任何时间段内均只有一辆列车经过，避免出现双线中上下行列车完全有可能同时到达分相区间的情况，从而自动过分相装置中的变流器容量不需要同时满足两辆列车过分相，实际所需的变流器的容量减少。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为柔性自动过分相装置的原理示意图；图2为电气化铁路牵引供电系统示意图；图3为本专利技术提供的智能化自动过分相系统的结构示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种智能化自动过分相系统，以实现降低柔性自动过分相装置中变流器的容量。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。电气化铁路中给电力机车或电动车组等牵引负载供电的系统称为牵引供电系统，如下图2所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能化自动过分相系统，其特征在于，包括：与分相区内的接触网相连的柔性自动过分相装置；设置于钢轨上的第一位置传感器、第二位置传感器和第三位置传感器；所述第一位置传感器对应于所述分相区的前端位置；设置于所述柔性自动过分相装置上的控制器；设置于第一列车上的第一通信装置；设置于第二列车上的第二通信装置；所述第一位置传感器，用于当检测到所述第一列车通过所述分相区的前端时，产生位置感应指令并发送至所述控制器；所述控制器，用于接收所述位置感应指令，与所述第一通信装置进行无线通信，获取所述第一列车的列车信息，并与所述第二通信装置进行无线通信获取所述第二列车的列车信息；对所述第一列车的列车信息和所述第二列车的列车信息进行分析，产生第一时刻调整指令发送至所述第一列车，产生第二时刻调整指令发送至所述第二列车，使所述第一列车通过所述分相区的后端位置的时刻点小于所述第二列车通过所述分区所电分相区间的前端位置的时刻点。

【技术特征摘要】
1.一种智能化自动过分相系统，其特征在于，包括：与分相区内的接触网相连的柔性自动过分相装置；设置于钢轨上的第一位置传感器、第二位置传感器和第三位置传感器；所述第一位置传感器对应于所述分相区的前端位置；设置于所述柔性自动过分相装置上的控制器；设置于第一列车上的第一通信装置；设置于第二列车上的第二通信装置；所述第一位置传感器，用于当检测到所述第一列车通过所述分相区的前端时，产生位置感应指令并发送至所述控制器；所述控制器，用于接收所述位置感应指令，与所述第一通信装置进行无线通信，获取所述第一列车的列车信息，并与所述第二通信装置进行无线通信获取所述第二列车的列车信息；对所述第一列车的列车信息和所述第二列车的列车信息进行分析，产生第一时刻调整指令发送至所述第一列车，产生第二时刻调整指令发送至所述第二列车，使所述第一列车通过所述分相区的后端位置的时刻点小于所述第二列车通过分区所电分相区间的前端位置的时刻点。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一列车的列车信息包括列车的时刻表，所述第二列车的列车信息包括所述第二列车的时刻表。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述无线通信包括微波通信。4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器包括：接收单元，用于接收所述位置感应指令；通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志学，何多昌，罗文广，张定华，
申请(专利权)人：南车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43