基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法，其目的在于，提供一种通过根据变电站的电压变动、由于运行模式的电压变动、按照时间的电压变动而发生的架空线电压的变动自动进行最佳的跟踪，从而增大储能效率的基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法。若适用本发明专利技术，有效地使用直流城市铁路的再生能源，并用能实现架空线电压的稳定化的双向直流-直流变换器能够获得节约能源的最佳效果，在适用于作为主要能源使用新再生能源的智能电网或微电网的储能系统中应用本算法，实时实施追踪新再生能源的所谓风力发电及太阳光发电的不稳定电源，而充电或放电能源，从而能够增大能源效率。

【技术实现步骤摘要】
基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法
本专利技术涉及一种基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法，更详细而言，涉及一种通过根据变电站的电压变动、由于运行模式的电压变动、按照时间的电压变动而发生的架空线电压的变动，自动进行最佳的跟踪，从而增大储能效率的基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法。
技术介绍
众所周知，因气候变化，全世界处于环境被破坏的危机，出现高油价现象，进而面临资源枯竭的危机，随着石油能源的枯竭及环境污染越来越严重，自为防止全球暖化的京都议定书生效以来，为抑制排放二氧化碳的新再生能源的开发成为当务之急。这种情况下，技术开发的方向集中在利用风力、潮力、太阳光、水力等自然能源的新再生能源的开发，同时，进行通过改善现有能源发生系统或储能系统中被损失处理的能源系统或装置来减低损失率的开发。最近，在电动车的制动方式中，为了节约能源采取再生制动方式，即，当快速行驶中的电动车为了停车而减速时，将电动车的动能作为电能再回收的方式。这种再生制动方式具有不仅能够减少整个系统的耗电量，还能防止因机械制动而产生的噪声问题及制动蹄片的磨损的问题，因此其适用范围逐渐扩大。但是，快速行驶中的电动车为了在行驶中停车而以再生制动方式减速时，由于电机通过发电机动作而执行制动，因此瞬时间会产生很大的电压（再生电力）。由于这种再生电力瞬时间对架空线施加大电压，因此架空线电压会变动而使系统变得不稳定，而且，随后的电动车不能容纳所述电压时，仅作为使架空线的电压变动的要因起作用，因此，会成为随后的列车发生故障的原因。为了有效地利用再生能源，储能系统的充放电电平值起非常重要的作用，但由于电铁变电站的输出电压的变动及电动车运行而引起的架空线电压的变动，很难有效地利用系统。参照图1，详细说明现有直流电铁发电站的架空线变动。直流电铁发电站的供电系统所具备的变电设备由2500kW12脉波整流器构成，2500kW整流器具有将交流电源变换为直流电源的功能。表1表示变电设备的整流器的额定功率。【表1】根据所述图说明直流变电站的架空线变动，在直流地铁供电系统，通过变压器和整流器的架空线电源由电力公司的电源变动而决定。电力公司的供电变动允许范围到3%，实际测定结果确认到整流器后端的架空线电压并没有预定的模式，以1625V为基准变动范围在1612~1640V。图1是在列车运行时利用DCPT测定整流器后端的母线的结果，看测定线厚的轮廓，可以确认到架空线的晃动与列车运行无关。此处，尖的部分表示的测定电压是表示列车启动（poweringup）及再生制动时的电压。一般所使用的储能系统是，在架空线的电压为一定的前提下，被设定为比架空线电压上升或下降预定电压以上时，使储能系统充电或放电。但是，实际上随着变电设备的容量增大，启动时发生的架空线电压的电压下降非常小，在此情况下，将储能装置的放电开始电压设定为预定电压是很困难的。并且，作为另一问题，在启动时发生的电压下降15V以下，相对于此，架空线的电压具有30V以上的变动幅度，因此实际上储能装置不能顺利地进行充放电。由此，有必要按照架空线电压的变动而使储能装置的充放电开始电压和维持电压变动。但是，架空线电压变动并不根据时间或列车的运行模式具有预定模式，因此，实际上很难跟踪架空线的电压变动。架空线电压除根据变电站的电压变动或运行模式的变化而变动以外，还按照时间变动，架空线电源从电力公司接收22.9kV的电源，经由12相变压器和整流器进行供应。此时，22.9kV的电源以3%的变动幅度被供应，这会对变电站的直流架空线电源带来影响。由此，需要对架空线电源的变动进行适当补偿。图2是将在大田城市铁路1号线大东变电站实际测量的数据按时间正规化的结果。由图2所示可以确认架空线电源从1610V变到1630V。与此相同，在为了提高储能系统的效率而跟踪架空线电压的变动时，作为妨碍跟踪的要素起作用。
技术实现思路
本专利技术是鉴于所述现有技术问题而提出的，其目的在于，提供一种通过根据变电站的电压变动、由于运行模式的电压变动、按照时间的电压变动而发生的架空线电压的变动自动进行最佳的跟踪，从而增大储能效率的基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法。为达成所述目的，根据本专利技术的优选实施例，提供一种基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法，其特征在于，包括：开始驱动铁路列车的储能装置的第一过程；超级电容器的初期充电结束后，启动电力模式的第二过程；选择充电模式或放电模式中的一种模式的第三过程；开始电力充电模式或放电模式，或者停止储能装置的运行的第四过程；判断是否满足充电模式和放电模式的转换条件的第五过程；当满足充电模式和放电模式的转换条件时，变更各进行模式的第六过程；当不满足充电模式和放电模式的转换条件时，判断是否成为维持电压或自动调谐的条件的第七过程；执行维持电压或自动调谐处理的第八过程。优选提供基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法，其特征在于，所述第三过程包括：当供电电压小于充电开始电压或供电电压大于充电开始电压时，停止储能装置的运行的过程；判断供电电压是否大于充电开始电压的过程；当供电电压大于充电开始电压时，开始电力模式充电的过程；判断供电电压是否大于放电开始电压的过程；当供电电压大于放电开始电压时，开始电力模式放电的过程，并选择一种模式。优选提供基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法，其特征在于，所述第四过程进一步包括：判断超级电容器的充电或放电电压是否大于充电或放电限制电压的过程；当超级电容器的充电或放电电压大于充电或放电限制电压时，切断系统充电或系统放电的过程。优选提供基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法，其特征在于，所述第五过程，在充电模式下，当放电开始运行时间大于10秒时，变换为放电模式；在放电模式下，当充电开始运行时间小于10秒时，变换为充电模式。优选提供基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法，其特征在于，所述第七过程，包括：在充电模式下，判断实际放电开始电压是否大于等于自动电平放电限制电压的过程；在放电模式下，判断实际充电开始电压是否小于等于自动电平充电限制电压的过程。优选提供基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法，其特征在于，所述第八过程，包括：在充电模式下，若实际放电开始电压大于等于自动电平放电限制电压，则将实际放电开始动作电压设定为自动电平放电限制电压的过程；当实际放电开始电压小于自动电平放电限制电压时，更新放电开始电压升级的过程；在放电模式下，若实际充电开始电压小于等于自动电平放电限制电压，则将实际充电开始动作电压设定为自动电平充电限制电压的过程；当实际充电开始电压大于自动电平充电限制电压时，更新放电开始电压降级的过程。根据本专利技术的基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法，有效地使用直流城市铁路的再生能源，且用能够实现架空线电压的稳定化的双向直流-直流变换器能够获得最佳的节能效果，在适用于作为主要能源使用新再生能源的智能电网或微电网的储能系统适用及应用本算法，实时追踪新再生能源的所谓风力发电及太阳光发电的不稳定电源，并进行充电及放电能源，从而能够增大能源效率。附图说明图1是在基于现有储能系统中表示架空线电压变动的图；图2是在基于现有储能系统中表示按照时间的架空线电压变动状态的图；图3是示出根据本专利技术一实施例的铁路列车的储能系统的结构的电路图；图4是适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法，其特征在于，包括：开始驱动铁路列车的储能装置的第一过程；超级电容器的初期充电结束后，启动电力模式的第二过程；选择充电模式或放电模式中的一种模式的第三过程；开始电力充电模式或放电模式，或者停止储能装置的运行的第四过程；判断是否满足充电模式和放电模式的转换条件的第五过程；当满足充电模式和放电模式的转换条件时，变更各进行模式的第六过程；当不满足充电模式和放电模式的转换条件时，判断是否成为维持电压或自动调谐的条件的第七过程；执行维持电压或自动调谐处理的第八过程。

【技术特征摘要】
2011.12.12 KR 10-2011-01327081.一种基于铁路列车的储能系统的自动调谐方法，其特征在于，包括：开始驱动铁路列车的储能装置的第一过程；超级电容器的初期充电结束后，启动电力模式的第二过程；选择充电模式或放电模式中的一种模式的第三过程；开始电力充电模式或放电模式，或者停止储能装置的运行的第四过程；判断是否满足充电模式和放电模式的转换条件的第五过程；当满足充电模式和放电模式的转换条件时，变更各进行模式的第六过程；当不满足充电模式和放电模式的转换条件时，判断是否成为维持电压或自动调谐的条件的第七过程，包括：在充电模式下，判断实际放电开始电压是否大于等于自动电平放电限制电压的过程；在放电模式下，判断实际充电开始电压是否小于等于自动电平充电限制电压的过程；执行维持电压或自动调谐处理的第八过程，包括：在充电模式下，若实际放电开始电压大于等于自动电平放电限制电压，则将实际放电开始动作电压设定为自动电平放电限制电压的过程；当实际放电开始电压小于自动电平放电限制电压时，更新放电开始电压升级的过程；在放电模式下，若实际充电开始...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恩圭，金泰奭，权景敏，
申请(专利权)人：株式会社宇进产电，
类型：发明
国别省市：