專利名稱：監(jiān)視和調(diào)節(jié)運輸系統(tǒng)消耗的功率的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及監(jiān)視和調(diào)節(jié)運輸系統(tǒng)消耗的功率和能量的方法和系統(tǒng)，所述運輸系統(tǒng)使用電動車輛，并且由外部電網(wǎng)供電。
因此，對與運營這些運輸系統(tǒng)的公司來說，從公營或私營配電公司得到電力會更加經(jīng)濟。這些公司運營能夠非?？煽康毓╇姴⑶一ミB以滿足峰值功率要求的電網(wǎng)。然而，多數(shù)配電公司的價格結(jié)構(gòu)會考慮與客戶協(xié)商的合同中規(guī)定的標稱功率和能量，并且每當客戶消耗的功率或能量超過標稱功率或能量時會對客戶收取額外有費用。因此，這些運輸系統(tǒng)的運營商需要優(yōu)化從外部電網(wǎng)得到的峰值功率，其中通過限制標稱功率本身和功率要求超過標稱功率的時機，峰值限制具有顯著的財政影響。這同樣適用于消耗的電能。
本發(fā)明提供一種監(jiān)視和調(diào)節(jié)包含電動車輛的運輸系統(tǒng)消耗的功率和能量的方法，所述運輸系統(tǒng)包含一供電系統(tǒng)，該供電系統(tǒng)包含一個或多個連接到外部電網(wǎng)的供電變電所，供電變電所或變電站為牽引變電所提供能量，牽引變電所為連接到車載電流拾取裝置的供電線段供電，其中各個車輛載有功率變換器，功率變換器由電流拾取裝置供電，并且監(jiān)視車輛牽引電機的功率和/或轉(zhuǎn)速，該方法的特征在于包含以下步驟-實時測量供電變電所或變電站從外部電網(wǎng)取得的瞬時電力和/或能量，和-如果從外部網(wǎng)絡取得的功率或能量趨向超過指定的閾值，則向一臺或多臺車輛發(fā)送設定值，操作車載變換器以便暫時降低牽引電機的功率和/或轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明方法的具體實施例可以包含以下一個或多個獨立特性或其技術上可行的組合-車輛根據(jù)一控制簡表(profile)移動，以符合固定牽引力設定值的方式完成啟動，其中，應用固定牽引力設定值，直到牽引電機中流動線路電流IA，電流IA的數(shù)值是車載變換器已知的，并且對應于牽引電機的標稱工作電流，或作為車輛負載函數(shù)調(diào)制的較低數(shù)值，車輛達到最大速度的后續(xù)加速符合等功率定律；-車輛根據(jù)一控制簡表移動，以一種定律完成啟動，該定律規(guī)定速度是如何被增加到許可最大速度的；-發(fā)送到車輛的設定值是降低的設定值α，用于限制通常由車載的變換器指定的線路電流IA，設定值α在所述車載變換器上將提供給牽引電機的線路電流限制為數(shù)值IL＝α·IA；-發(fā)送到車輛的設定值是所述車載變換器指定的最大速度的降低設定值β，設定值β在車載變換器上限制牽引電機的轉(zhuǎn)速；-根據(jù)分配給各個車輛的臨界狀態(tài)指數(shù)Vc和分配給各個供電線段的臨界狀態(tài)指數(shù)Zc，從運輸系統(tǒng)的車輛中選擇接收設定值α和/或β的車輛；-分配給各個車輛的臨界狀態(tài)指數(shù)Vc考慮了車輛的晚點，各相繼車輛之間的時間間隔，和/或車輛負載，而分配給各個供電線段的臨界狀態(tài)指數(shù)Zc允許牽引變電所和/或變電所能夠向所述線段和該線段中車輛遵循的路徑的幾何結(jié)構(gòu)供電；-各個車輛接收的設定值α和/或β被調(diào)制為分配給車輛的臨界狀態(tài)指數(shù)Vc的函數(shù)；-如果運輸系統(tǒng)包含由變電所供電的重要的基礎設施輔助系統(tǒng)，并且向各個車輛發(fā)送設定值，則發(fā)送設定值是為了減輕不太關鍵的設施輔助系統(tǒng)(例如，車站的通風、空調(diào)或照明系統(tǒng))的工作狀況；-指定的功率和/或能量閾值的數(shù)值分別是與外部電力供應商協(xié)商的合同中規(guī)定的功率和能量最大值的函數(shù)，可以修改閾值作為時間或季節(jié)的函數(shù)以適應合同的簡表；-暫時為功率和能量閾值指定低于合同中規(guī)定的標稱功率和能量值的數(shù)值，以便節(jié)省能量和功率；-該方法包含測量牽引變電所提供的電氣參數(shù)的步驟，并且測量結(jié)果被用來選擇設定值α和/或β要被發(fā)送到的車輛。
本發(fā)明還提供一種監(jiān)視和調(diào)節(jié)運輸系統(tǒng)消耗的功率和能量的系統(tǒng)，運輸系統(tǒng)包含多個具有電氣牽引電機的車輛，運輸系統(tǒng)包含連接到外部電網(wǎng)的供電變電所，供電變電所向牽引變電所提供能量，牽引變電所向連接到車載電流拾取裝置的供電線區(qū)段供電，各個車輛載有由電流拾取裝置供電并且監(jiān)視車輛牽引電機的功率和轉(zhuǎn)速的功率變換器，該系統(tǒng)的特征在于包括-用于測量和計量供電變電所從外部電網(wǎng)取得的電力的裝置，-用于檢測從外部網(wǎng)絡取得的功率和/或能量趨向超過指定閾值的時間的檢測裝置，和-用于當從外部網(wǎng)絡取得的功率或能量趨于超過閾值時向一或多個車輛發(fā)送設定值的裝置，設定值在車載變換器上操作以便暫時降低牽引電機的功率和/或轉(zhuǎn)速。
根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一個特性，發(fā)送到車輛的設定值是線路電流降低設定值α和/或速度降低設定值β，設定值α在車載的變換器上操作以便將提供給牽引電機的線路電流限制成低于通常指定的限制線路電流IA，并且設定值β在車載變換器上操作以便限制牽引電機的轉(zhuǎn)速。
根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一個特性，通過無線傳輸系統(tǒng)從集中控制站向車輛發(fā)送設定值，或者在站中通過紅外傳輸系統(tǒng)發(fā)送。
為了便于閱讀附圖，只示出理解本發(fā)明所需的要素。在所有附圖中，相同的附圖標記表示相同的要素。
如

圖1所示，兩個高壓變電所1將供電電壓從110kV轉(zhuǎn)換到20kV數(shù)量級的電壓，轉(zhuǎn)換后的電壓被重新分配到沿著軌道間隔約2.2km配置的牽引變電所3。在牽引變電所3中，電流被調(diào)整，并且電壓被降低到750V的直流電壓，并且電流被饋送到供電線4，供電線4被分成相互隔離的區(qū)段Si、Sj、Sk、Sl。供電線段Si、Sj、Sk、Sl包括沿軌道上設置的為運輸系統(tǒng)的車輛7供電的供電干線，車輛7具有電流拾取設備，例如在供電干線上摩擦的瓦(shoes)。有利的是，它們可以被橋接以克服例如一個高壓變電所的故障造成的一個線段上的供電故障。
兩個高壓變電所2在20kV上向運輸系統(tǒng)的基礎設施輔助系統(tǒng)，例如車站5供電，設施輔助系統(tǒng)包含向車站的耗電設備，例如通風、空調(diào)和照明系統(tǒng)，以及電動扶梯供電的變壓器。
通過諸如光纖網(wǎng)絡的傳輸網(wǎng)絡6將高壓變電所1和2的計量和測量點上得到的測量值P、Q、W、U、I發(fā)送到集中控制站PCC，集中控制站PCC最好也通過傳輸網(wǎng)絡6接收通過傳感器以傳統(tǒng)方式得到的、涉及牽引變電所3的輸出電壓和電流的信息。集中控制站PCC還接收各個車輛7在軌道上的位置，這些位置信息是從諸如軌道上配置的信標，或從衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)(GPS)以傳統(tǒng)方式得到的。
最終，運輸系統(tǒng)的車輛7均具有一或多個電牽引電機和車載DC/DC或DC/AC變換器，以便連續(xù)改變牽引電機端子上的電流和電壓，牽引電機可以是DC電機、同步電機或異步電機。
運輸系統(tǒng)的車輛可以全人工地駕駛，或通過有自動保護系統(tǒng)干預的人工模式、或完全自動地駕駛，并且最好基于圖2和3示出的、從功耗角度優(yōu)化的簡表。如圖所示，在正常情況下，車輛按常規(guī)方式以恒定牽引力設定值Fcons從固定狀態(tài)開始移動，所述固定牽引力設定值Fcons一直加到點A，在點A處變換器將流向牽引電機的電流IA限制為指定的標稱牽引電機電流，并且在這一點車輛達到速度VA，此后，車輛根據(jù)等功率定律PA＝F×V＝常數(shù)，加速到其最大速度VM。
在該實施例的一種變化中，牽引力設定值Fcons從屬于車輛負載，并且在車輛載有較少乘客時，在起動階段牽引力設定值Fcons被降低。在這種變型中，車輛配備有指示車輛乘客負載的信息系統(tǒng)和作為負載函數(shù)計算牽引力設定值Fcons的控制系統(tǒng)，以便無論負載如何均得到給定的車輛加速度。因此，如果車輛負載較低，則降低牽引力，并且車輛以小于標稱牽引電機電流的電機線路電流IA達到速度VA，標稱牽引電機電流最好使得滿負載下的電流IA等于標稱牽引電機電流。
下面參照圖4的流程圖描述在集中控制站PCC實現(xiàn)的本發(fā)明的調(diào)節(jié)方法。
在第一步驟101中，集中控制站PCC根據(jù)從高壓變電所1和2中的各計量點發(fā)送的功率信息P實時計算從外部電網(wǎng)取得的總功率。
在第二步驟102中，將計算的總功率與例如對應于指定時刻t的標稱功率的指定功率閾值Pmax相比較。功率閾值Pmax是從存儲器中取得的，存儲器存儲與外部電力供應商協(xié)商的合同中規(guī)定的標稱功率簡表。
當消耗的總功率趨向超過指定的功率閾值Pmax時，方法的下一個步驟是步驟103，其中向集中控制站PCC發(fā)送警告，以提醒負責監(jiān)視運輸?shù)倪\營商。
在步驟104中，運營商分析監(jiān)視控制臺上顯示的電網(wǎng)的過載，其中監(jiān)視控制臺顯示牽引變電所3上消耗的功率和各個線段上的運輸狀態(tài)，所述狀態(tài)最好確定車輛的晚點狀況、車輛之間的時間間隔和車輛負載的函數(shù)。
在步驟105中，為了降低總體功率要求，運營商人工向由過載變電所3供電的線段上的車7發(fā)送預編程設定值(如果有關線段上的運輸狀態(tài)不是臨界狀態(tài))；如果有關線段上的運輸狀態(tài)處于臨界狀態(tài)，逐漸向相鄰子線段上的車輛7發(fā)送預編程設定值。
預編程設定值通過無線發(fā)送器8被發(fā)送到車輛7，并且是線路電流降低設定值α。它們對應于要被應用于最大電流IA的降低系數(shù)，該電流是接收設定值的車輛7的車載變換器通常被許可向牽引電機提供的最大電流。例如，電流降低設定值α等于70％。在圖2和圖3示出的例子中，車載變換器被許可向牽引電機提供的線路電流被限制成電流IL＝α·IA。
將車載變換器提供的線路電流限制到數(shù)值IL能在車輛啟動期間保持不變的牽引力設定值，其中IL小于牽引電機電流IA，牽引力設定值一直加到對應于限制線路電流IL的點B，車輛的后續(xù)加速則符合等功率定律PL＝α·PA。
因此，車載變換器提供的線路電流降低設定值a具有限制車輛消耗的功率并且不改變車輛啟動時的加速的優(yōu)點，這保持車輛在離開車站或拖動或推動時的動態(tài)參數(shù)，以便快速達到截止速度，所以節(jié)省了能量。
接著方法循環(huán)到步驟101，使得在后續(xù)步驟中，運營商可以根據(jù)功率繼續(xù)超出功率閾值Pmax的趨勢，或相反地穩(wěn)定下來的趨勢及在步驟101和102測量的下降趨勢，調(diào)整發(fā)送到車輛7的預編程電流降低設定值α。
最終，當在步驟102中檢測到從網(wǎng)絡取得的總功率不再有任何超過指定閾值Pmax的趨勢時，運營商在步驟110逐漸消除預先發(fā)送到車輛的任何限制降低設定值α，此后方法返回到步驟101。
在先前描述的功率調(diào)節(jié)方法的簡化實施例中，運營商在步驟103期間可以只根據(jù)監(jiān)視控制臺上顯示的、涉及高壓變電所1消耗的功率的數(shù)據(jù)分析電網(wǎng)過載，接著在步驟104向全部車輛7或根據(jù)監(jiān)視控制臺上顯示的功率過載的量級任意選擇的一部分車輛7發(fā)送電流降低設定值α。這個實施例尤其適于這樣的運輸系統(tǒng)，其中沒有車輛定位裝置，和/或者集中控制站PCC不接收涉及牽引變電所輸出電壓和電流的信息。
圖5示出了本發(fā)明的功率調(diào)節(jié)方法應用于圖1示出的運輸系統(tǒng)的另一個實施例。通過集中控制站PCC中安裝的軟件實現(xiàn)這個調(diào)節(jié)方法。
如圖5所示，該方法包含第一步驟201，其中根據(jù)從高壓變電所1和2的各計量點發(fā)送的功率信息P實時計算從外部電網(wǎng)取得的總功率。
在步驟202，將計算的總功率與對應于指定時刻t的標稱功率數(shù)值的指定功率閾值Pmax相比較，其中功率Pmax從存儲器取得，存儲器存儲與外部電力供應商協(xié)商的合同中規(guī)定的標稱功率簡表。
如果從網(wǎng)絡取得的總功率沒有超過閾值Pmax的趨勢，則方法返回到步驟201。
在步驟202之后，如果從外部網(wǎng)絡取得的總功率趨向超過指定閾值Pmax，則下一個步驟是步驟203，其間一個警告被發(fā)送到集中控制站PCC的監(jiān)視控制臺。集中控制站PCC自動考慮警告，并且產(chǎn)生功率限制設定值α，它在該方法的后續(xù)步驟中被發(fā)送到各個車輛7在步驟204中，臨界狀態(tài)指數(shù)Vc被實時分配給運輸系統(tǒng)的各個車輛7，并且一個臨界狀態(tài)指數(shù)Zc被分配給供電線4的各個區(qū)段Si、Sj、Sk、Sl。
分配給各個車輛7的臨界狀態(tài)指數(shù)Vc是根據(jù)工作狀態(tài)計算的，并且最好集成車輛7的晚點狀態(tài)、車輛7之間的時間間隔和車輛7的負載參數(shù)。例如，晚點，與前一或下一車輛的時間間隔較短，或重載的車輛7被分類成最臨界的。臨界狀態(tài)指數(shù)Vc被標定為例如0到5，最小臨界車輛7接收臨界狀態(tài)指數(shù)Vc＝0，最大臨界車輛7接收臨界狀態(tài)指數(shù)Vc＝5。
與線段Si、Sj、Sk、S1相關的臨界狀態(tài)指數(shù)Zc最好是向線段供電的牽引變電所3的狀態(tài)和線段中路徑的幾何結(jié)構(gòu)的函數(shù)。這種指數(shù)集成了涉及牽引變電所3過載的參數(shù)，和有關牽引變電所不工作這一事實的參數(shù)，有關向牽引變電所3供電的高壓變電所1過載這一事實的參數(shù)，或者有關所涉及的線段中的路徑的幾何結(jié)構(gòu)(例如上坡)表明車輛耗用較高功率這一事實的參數(shù)。例如，由過載牽引變電所3或高壓變電所1供電的線段被分類成臨界的，而向上坡的車輛供電的線段被任意分類成相對非臨界的，以避免在這個區(qū)段上行進的車輛降低功率。臨界狀態(tài)指數(shù)Zc被標定為例如0到5，最小臨界線段接收臨界狀態(tài)指數(shù)Zc＝0，最大臨界線段接收臨界狀態(tài)指數(shù)Zc＝5。
在下一個步驟205中，選擇要進行功率限制的車輛7，其中在最大臨界線段上行進并且接收許可功率限制的低臨界狀態(tài)指數(shù)Vc的車輛具有最高優(yōu)先級。如果滿足這些條件的車輛7的數(shù)量不足，則在與最大臨界線段相鄰并且接收許可功率限制的低臨界狀態(tài)指數(shù)Vc的線段上選擇車輛。選擇的要進行功率限制的車輛7的數(shù)量是在步驟202測量的功率過載的函數(shù)，并且作為功率超出分配的功率閾值Pmax、或相反穩(wěn)定下來的趨勢和低于功率閾值Pmax的趨勢的函數(shù)，通過方法的各個迭代被逐漸遞增或降低。
通過針對各選擇的車輛確定線路電流降低設定值α來應用功率限制，線路電流降低設定值α對應于要被應用于最大電流IA的降低系數(shù)，該電流是接收設定值的車輛7的車載變換器通常被許可向牽引電機提供的最大電流。如圖2所示，降低設定值α產(chǎn)生滿足等式IL＝α·IA的限制線路電流IL。
α的數(shù)值最好從70％到100％，并且最好是車輛的臨界狀態(tài)指數(shù)Vc的函數(shù)，如以下表格所示

在下一個步驟206中，通過無線方式向車輛7發(fā)送電流降低設定值α，以便車載變換器遵守向其發(fā)送的降低設定值α，之后方法返回到步驟201。
因此，系統(tǒng)能夠針對每個車輛、每個車輛組或每個操作區(qū)域，并且根據(jù)車輛路徑上的臨界狀態(tài)指數(shù)Zc的函數(shù)動態(tài)來分配功率降低。
上述方法最好以小于5秒的循環(huán)時間操作，使得能夠迅速適應耗電峰值。為了允許逐漸返回到運輸系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)，各個車輛7運行一個重新初始化算法，例如，如果在指定時間段，如30秒內(nèi)相同車輛沒有收到新的設定值，該算法取消車載變換器接收的最近降低設定值α。
這個實施例的優(yōu)點是允許根據(jù)牽引變電所過載狀態(tài)和電網(wǎng)臨界狀態(tài)的變化在車輛上交錯進行功率限制，以便使供電系統(tǒng)從網(wǎng)絡取得的功率最小，并且不明顯影響運輸。
圖6示出了圖4調(diào)節(jié)方法的不同實施例，其中產(chǎn)生并向基礎設施輔助系統(tǒng)發(fā)送負荷降低設定值的步驟304和305與先前描述的步驟204到206并行執(zhí)行。在這個實施例中，功率調(diào)節(jié)方法包含一個步驟304，其中在PCC上根據(jù)在步驟202測量的趨勢和過載水平的變化產(chǎn)生負荷降低設定值。負荷降低設定值被用來降低設施輔助系統(tǒng)的消耗，并且包括例如關閉乘客舒適度系統(tǒng)(例如車站5中的通風、空調(diào)和照明系統(tǒng)、或其它機械設備)的指令。
在下一個步驟305期間，負荷降低設定值通過光纖傳輸網(wǎng)絡6被發(fā)送到各個基礎設施輔助系統(tǒng)。
這個實施例的優(yōu)點是進一步降低了運輸系統(tǒng)從外部網(wǎng)絡取得的功率，并且沒有犧牲安全性，并且沒有明顯降低乘客的舒適度。
圖7示出了圖4的本發(fā)明調(diào)節(jié)方法的另一個實施例，其中車輛吸收的最大能量被監(jiān)視和調(diào)節(jié)。
如圖7所示，該方法包含一個第一步驟401，其中根據(jù)從高壓變電所1和2中各個計量點發(fā)送的能量或″工作″信息W計算，例如在10分鐘的持續(xù)時間內(nèi)，從外部電網(wǎng)取得的總能量。
在該方法的步驟402中，將前面計算的總能量與分配的能量閾值Wmax相比較，能量閾值Wmax對應于和電力供應商協(xié)商的合同中規(guī)定的能量數(shù)值，規(guī)定的閾值Wmax是從存儲器取得的。
如果從網(wǎng)絡取得的總能量沒有超過閾值Wmax的趨勢，則方法返回到步驟401。
當在步驟402之后，從外部網(wǎng)絡取得的總能量趨向超過分配的閾值Wmax時，該方法的下一個步驟是步驟403，其中向集中控制站PCC的監(jiān)視控制臺發(fā)送警告，考慮警告以便人工或自動建立發(fā)送到車輛7的消耗能量限制設定值β。
在步驟404期間發(fā)送的設定值β對應于通常分配給車輛的最大速度VM的降低系數(shù)，使得車輛的新限制速度為VL＝β·VM，參照圖2和3。例如，作為車輛前面和后面的乘客車站之間的距離的函數(shù)，數(shù)值β范圍為60％到100％。設定值β的自動建立是考慮到分配給各個車輛7的臨界狀態(tài)指數(shù)Vc，利用類似于前述圖5中設定值α的建立方法的方法進行的。指數(shù)Vc最好集成以下參數(shù)車輛7的晚點、負載和到下一個乘客車站的距離，使得最遠離下一個乘客車站、負載最大和最晚點的車輛被分類成最臨界的，使得它們接收接近100％的設定值β。使用與前面類似的發(fā)送裝置向各個車輛發(fā)送數(shù)值β，或者在優(yōu)選方式中，通過本地發(fā)送裝置(例如紅外)在各個乘客車站上發(fā)送數(shù)值β，因為數(shù)值β取決于乘客車站之間的距離。
相反地，當在步驟402中檢測到從網(wǎng)絡取得的總能量不再有任何超過許可閾值Wmax的趨勢時，方法到達步驟410，其中逐漸消除先前發(fā)送到車輛的任何速度降低設定值β，此后方法返回到步驟401。
在本發(fā)明的另一個實施例中(未示出)，每個車輛的功率和能量的降低可以是同時的，于是發(fā)送到車輛的設定值是數(shù)值對T＝(α，β)，其中α和β分別相應于上述線路電流降低數(shù)值和最大速度降低數(shù)值。
本發(fā)明的上述實施例的主要目的是防止運輸系統(tǒng)從外部電網(wǎng)取得的瞬時總功率超出與供應商協(xié)商的合同中規(guī)定的標稱功率和/或能量，以避免額外計費。然而在不同應用中，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)也可以用于節(jié)省電力的單純目標，即使外部電力供應商不在最大功率上工作，或者車輛沒有在最大功率上工作。
本發(fā)明的方法以類似于先前描述的方法的方式操作，其中只有選擇分配數(shù)值Pmax的準則不同，因為Pmax變成了可以根據(jù)所需的節(jié)電來調(diào)整的設定值閾值。
當然，本發(fā)明不限于所述實施例。所述實施例僅用于舉例，在不偏離本發(fā)明的保護范圍的情況下通過修改其組成或代之以等同技術可以對其進行修改。
于是，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以被應用于任何類型的運輸系統(tǒng)，例如地鐵、有軌電車、無軌電車、高速火車系統(tǒng)等等，無論使用的電壓類型如何。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)視和調(diào)節(jié)包含電動車輛(7)的運輸系統(tǒng)消耗的功率和能量的方法，所述運輸系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)包含一個或多個連接到外部電網(wǎng)的供電變電所(1)，所述變電所(1)為牽引變電所提供能量，牽引變電所為連接到車載電流拾取裝置的供電線段(4)供電，其中各個車輛(7)載有功率變換器，所述功率變換器由所述電流拾取裝置供電，并且監(jiān)視所述車輛(7)的牽引電機的功率和/或轉(zhuǎn)速，該方法的特征在于包括以下步驟-實時測量變電所(1)從外部電網(wǎng)取得的瞬時電力和/或能量，和-如果從外部網(wǎng)絡取得的功率或能量趨向超過一指定的閾值，則向一臺或多臺車輛發(fā)送一設定值，操作所述車輛(7)的車載變換器以便暫時降低牽引電機的功率和/或轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述車輛(7)根據(jù)控制簡表運動，從而以符合固定牽引力設定值的方式完成啟動，其中應用固定牽引力設定值，直到線路電流IA在牽引電機中流動，電流IA的數(shù)值是車載變換器已知的，并且對應于牽引電機的標稱工作電流，或根據(jù)車輛負載的變化調(diào)制的較低數(shù)值，車輛(7)達到最大速度的后續(xù)加速符合等功率定律。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述車輛(7)根據(jù)一控制簡表移動，從而以符合規(guī)定速度如何被增加到許可最大速度的定律的方式完成啟動。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，發(fā)送到車輛的設定值是降低設定值α，用于限制通常由車輛(7)的車載變換器指定的線路電流IA，設定值α在所述車輛(7)的車載變換器上工作以將供給牽引電機的線路電流限制為數(shù)值IL＝α·IA。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，發(fā)送到車輛(7)的設定值是降低設定值β，針對所述車(7)載變換器通常分配的最大速度，設定值β在所述車輛(7)的車載變換器上工作以限制牽引電機的轉(zhuǎn)速。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的方法，其特征在于，根據(jù)分配給各個車輛(7)的臨界狀態(tài)指數(shù)Vc和分配給各個供電線段(4)的臨界狀態(tài)指數(shù)Zc的變化，從運輸系統(tǒng)的車輛(7)中選擇接收設定值α和/或β的所述車輛(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，分配給各個車輛(7)的臨界狀態(tài)指數(shù)Vc考慮了車輛的晚點、相繼車輛之間的時間間隔和車輛負載，并且在于分配給各個供電線段的臨界狀態(tài)指數(shù)Zc允許牽引變電所和/或變電所的狀態(tài)能夠向所述區(qū)段和區(qū)段中車輛跟循的路徑的幾何結(jié)構(gòu)供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求4到7中任何一個的方法，其特征在于，根據(jù)分配給所述車輛(7)的臨界狀態(tài)指數(shù)Vc的變化調(diào)制各個車輛(7)接收的降低設定值α和/或β。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，根據(jù)車輛(7)的臨界狀態(tài)指數(shù)Vc的變化，所述設定值α的數(shù)值為70％到100％。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，根據(jù)車輛(7)的臨界狀態(tài)指數(shù)Vc的變化，所述設定值α的數(shù)值為60％到100％。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任何一個的方法，其特征在于，如果所述運輸系統(tǒng)包含由變電所(2)供電的重要的基礎設施輔助系統(tǒng)，并且向各個車輛(7)發(fā)送設定值，則發(fā)送設定值以降低不太關鍵的基礎設施輔助系統(tǒng)，例如車站(5)的通風、空調(diào)或照明系統(tǒng)的工作狀況。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任何一個的方法，用于監(jiān)視和調(diào)節(jié)運輸系統(tǒng)消耗的功率，其特征在于，所述分配的功率和/或能量閾值的數(shù)值分別是和外部電力供應商協(xié)商的合同中規(guī)定的功率和能量最大值的函數(shù)，所述閾值可根據(jù)時間或季節(jié)的函數(shù)修改以適應合同的簡表。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，暫時為所述功率和能量閾值分配低于合同中規(guī)定的標稱功率和能量值的數(shù)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求3到13中任何一個的方法，用于監(jiān)視和調(diào)節(jié)運輸系統(tǒng)消耗的功率，其特征在于包含測量牽引變電所(3)提供的電氣參數(shù)的步驟，并且測量結(jié)果被用來選擇向其發(fā)送設定值α和/或β的車輛(7)。
15.一種監(jiān)視和調(diào)節(jié)運輸系統(tǒng)消耗的功率和能量的系統(tǒng)，運輸系統(tǒng)包含多個具有電氣牽引電機的車輛(7)，所述運輸系統(tǒng)包含連接到外部電網(wǎng)的供電變電所(1)，所述變電所(1)向牽引變電所(3)提供能量，牽引變電所向連接到車載電流拾取裝置的供電線區(qū)段(4)供電，各個車輛(7)載有由電流拾取裝置供電并且監(jiān)視所述車輛(7)的牽引電機的功率和轉(zhuǎn)速的功率變換器，該系統(tǒng)的特征在于包含-測量和計量所述變電所(1)從外部電網(wǎng)取得的電力的裝置，-檢測裝置，用于檢測從外部網(wǎng)絡取得的功率和/或能量趨向超過指定閾值的時間，和-在從外部網(wǎng)絡取得的功率或能量趨于超過所述閾值時向一臺或多臺車輛(7)發(fā)送設定值的裝置，所述設定值在車輛(7)攜帶的變換器上操作以便暫時降低牽引電機的功率和/或轉(zhuǎn)速。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的用于監(jiān)視和調(diào)節(jié)運輸系統(tǒng)消耗的功率的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送到車輛(7)的設定值是線路電流降低設定值α和/或速度降低設定值β，所述設定值α在車輛(7的車載變換器上操作以便將提供給牽引電機的線路電流限制成低于通常指定的限制線路電流IA，并且所述設定值β在車載變換器上操作以便限制牽引電機的轉(zhuǎn)速。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的功率監(jiān)視和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述設定值是通過無線傳輸系統(tǒng)(8)，或在車站中通過紅外傳輸系統(tǒng)從集中控制站(PCC)向車輛(7)發(fā)送的。
全文摘要
本發(fā)明提供監(jiān)視和調(diào)節(jié)包含電動車輛的運輸系統(tǒng)消耗的功率和能量的方法，所述運輸系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)包含一個或多個連接到外部電網(wǎng)的供電變電所，所述變電所為牽引變電所提供能量，牽引變電所為連接到車載電流拾取裝置的供電線段供電，其中各個車輛載有功率變換器，功率變換器由電流拾取裝置供電，并且監(jiān)視提供給所述車輛的牽引電機的功率和/或轉(zhuǎn)速，該方法的特征在于包含以下步驟1.實時測量變電所從外部電網(wǎng)取得的瞬時電力和/或能量，和2.如果從外部網(wǎng)絡取得的功率或能量趨向超過指定的閾值，則向一臺或多臺車輛發(fā)送設定值，操作所述車載的變換器以便暫時降低牽引電機的功率和/或轉(zhuǎn)速。
文檔編號B60M3/00GK1454800SQ0312245
公開日2003年11月12日 申請日期2003年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月3日
發(fā)明者R·塞迪基, D·科爾尼克 申請人:阿爾斯通股份有限公司