本發(fā)明涉及一種機(jī)車(chē)再生電能回饋設(shè)備模擬地鐵環(huán)境的試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

申請(qǐng)?zhí)枮?01410398420.X的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種機(jī)車(chē)電能回饋設(shè)備試驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)方法，如圖1所示，機(jī)車(chē)再生電能回饋設(shè)備包括兩臺(tái)相同的電能回饋逆變器1和電能回饋逆變器2，以及三繞組回饋?zhàn)儔浩?，兩臺(tái)電能回饋逆變器的直流母線(xiàn)并聯(lián)連接，三繞組回饋?zhàn)儔浩?的原邊與電網(wǎng)連接，兩組副邊繞組分別與兩臺(tái)電能回饋逆變器的交流輸出連接。

其對(duì)應(yīng)公開(kāi)的試驗(yàn)方法包括如下步驟：

步驟1 ：?jiǎn)?dòng)第一電能回饋逆變器，并控制直流母線(xiàn)電壓為第一設(shè)定值；

步驟2 ：控制第一電能回饋逆變器的直流母線(xiàn)電壓上升，電壓控制目標(biāo)為第二設(shè)定值；

步驟3 ：第二電能回饋逆變器檢測(cè)到直流電壓超過(guò)第三設(shè)定值后，開(kāi)始啟動(dòng)，電壓控制目標(biāo)為第一設(shè)定值；

步驟4 ：等待直流電壓穩(wěn)定，且持續(xù)特定時(shí)間后，控制第一電能回饋逆變器的直流母線(xiàn)電壓下降，電壓控制目標(biāo)為第一設(shè)定值，直到直流電壓穩(wěn)定在第一設(shè)定值；所述特定時(shí)間的范圍在5 秒到30 秒之間。

上述實(shí)驗(yàn)方法存在下述不足：

1、不能模擬實(shí)際地鐵系統(tǒng)的脈沖功率情況。

2、試驗(yàn)方法較簡(jiǎn)單，未公開(kāi)控制直流母線(xiàn)電壓上升的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種機(jī)車(chē)再生電能回饋設(shè)備模擬地鐵環(huán)境的試驗(yàn)方法，簡(jiǎn)單實(shí)用，能夠模擬地鐵啟動(dòng)和制動(dòng)的環(huán)境，測(cè)試效率高。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種機(jī)車(chē)再生電能回饋設(shè)備模擬地鐵環(huán)境的試驗(yàn)方法，機(jī)車(chē)再生電能回饋設(shè)備包括兩臺(tái)相同的電能回饋逆變器（1）和電能回饋逆變器（2），以及三繞組回饋?zhàn)儔浩鳎?），兩臺(tái)電能回饋逆變器的直流母線(xiàn)并聯(lián)連接，三繞組回饋?zhàn)儔浩鳎?）的原邊繞組與電網(wǎng)連接，兩組副邊繞組分別與兩臺(tái)電能回饋逆變器的交流輸出端連接，其特征在于，機(jī)車(chē)再生電能回饋設(shè)備模擬地鐵環(huán)境的試驗(yàn)方法包括如下步驟：

步驟1、電能回饋逆變器（1）和電能回饋逆變器（2）分別充電進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；

步驟2、以電能回饋逆變器（1）的有功功率為控制目標(biāo)解鎖電能回饋逆變器（1），電能回饋逆變器（1）按照功率指令產(chǎn)生有功功率且功率指令為脈沖型；

步驟3、電能回饋逆變器（1）向電能回饋逆變器（2）輸入有功功率，當(dāng)電能回饋逆變器（2）檢測(cè)到直流電壓的升高超過(guò)啟動(dòng)門(mén)檻V1后，解鎖電能回饋逆變器（2），向電網(wǎng)回饋電能并將直流電壓控制在控制目標(biāo)V2內(nèi)，其中，V2＜V1；

步驟4、當(dāng)電能回饋逆變器（2）的直流電壓穩(wěn)定，且持續(xù)時(shí)間T后，控制電能回饋逆變器（1）的功率指令為0，電能回饋逆變器（2）檢測(cè)到回饋過(guò)程結(jié)束后自動(dòng)閉鎖。

優(yōu)選，T的范圍是10秒到60秒之間，最好是30秒到35秒之間。

優(yōu)選，步驟2中，功率指令的脈沖具體為：周期為120秒，前30秒的功率為2MW，后89秒的功率為0，中間1秒的功率的斜率為2MW/秒。

本發(fā)明的有益效果是：

第一、該方法成本低，簡(jiǎn)單實(shí)用，能夠模擬地鐵啟動(dòng)和制動(dòng)的環(huán)境，測(cè)試效率高。

第二、可以模擬地鐵系統(tǒng)的脈沖功率情況，更逼近實(shí)際工況。

第三、一臺(tái)電能回饋逆變器作為測(cè)試設(shè)備，可連續(xù)調(diào)節(jié)直流電壓，根據(jù)測(cè)試需求設(shè)定直流電壓的調(diào)節(jié)曲線(xiàn)，滿(mǎn)足任意測(cè)試工況，便捷靈活。

第四、試驗(yàn)平臺(tái)由兩臺(tái)相同的電能回饋逆變器組成，其中一臺(tái)可以作為測(cè)試設(shè)備，模擬地鐵直流母線(xiàn)電壓升高，另一臺(tái)作為被測(cè)設(shè)備，也可以將測(cè)試設(shè)備和被測(cè)設(shè)備相互調(diào)換，不需要增加額外的成本就可以實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)電能回饋逆變器的測(cè)試，成本低，測(cè)試效率高。

第五、兩臺(tái)電能回饋逆變器的有功功率流動(dòng)方向相反，兩臺(tái)設(shè)備形成了有功功率的內(nèi)部環(huán)流。試驗(yàn)平臺(tái)的總體損耗很小。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種機(jī)車(chē)再生電能回饋設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖的標(biāo)記含義如下：

1：電能回饋逆變器；2：電能回饋逆變器；3：三繞組回饋?zhàn)儔浩鳌?/p>

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

如圖1所示，機(jī)車(chē)再生電能回饋設(shè)備包括兩臺(tái)相同的電能回饋逆變器1和電能回饋逆變器2，以及三繞組回饋?zhàn)儔浩?，兩臺(tái)電能回饋逆變器的直流母線(xiàn)并聯(lián)連接，三繞組回饋?zhàn)儔浩?的原邊繞組與電網(wǎng)連接，兩組副邊繞組分別與兩臺(tái)電能回饋逆變器的交流輸出端連接。

電能回饋逆變器包括直流側(cè)電容、交直流變換器、交流濾波器及并網(wǎng)開(kāi)關(guān)，其中交直流變換器可實(shí)現(xiàn)交流電和直流電之間的轉(zhuǎn)換。在圖1中交直流變換器為三相半橋結(jié)構(gòu)的逆變器，三繞組回饋?zhàn)儔浩?的原邊電壓為35KV，兩組副邊繞組的電壓為950V，兩臺(tái)電能回饋逆變器可以選用任意一個(gè) 作為測(cè)試設(shè)備，則另一個(gè)為被測(cè)設(shè)備，在本例中，以電能回饋逆變器1作為測(cè)試設(shè)備，電能回饋逆變器2作為被測(cè)設(shè)備。則電能回饋逆變器1的有功功率流動(dòng)方向?yàn)樯蟼?cè)箭頭所指方向，電能回饋逆變器2的有功功率流動(dòng)方向?yàn)橄聜?cè)箭頭所指方向。

對(duì)應(yīng)的，機(jī)車(chē)再生電能回饋設(shè)備模擬地鐵環(huán)境的試驗(yàn)方法包括如下步驟：

步驟1、電能回饋逆變器1和電能回饋逆變器2分別充電進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，暫不解鎖。

步驟2、以電能回饋逆變器1的有功功率為控制目標(biāo)解鎖電能回饋逆變器1，電能回饋逆變器1按照功率指令產(chǎn)生有功功率且功率指令為脈沖型。電能回饋逆變器1解鎖之后按照功率指令產(chǎn)生有功功率，優(yōu)選，功率指令的脈沖具體為：周期為120秒，每個(gè)周期的前30秒的功率為2MW，后89秒的功率為0，中間1秒的功率的斜率為2MW/秒，即功率變化不是階躍的。

步驟3、電能回饋逆變器1向電能回饋逆變器2輸入有功功率，當(dāng)電能回饋逆變器2檢測(cè)到直流電壓的升高超過(guò)啟動(dòng)門(mén)檻V1后，解鎖電能回饋逆變器2，向電網(wǎng)回饋電能并將直流電壓控制在控制目標(biāo)V2內(nèi)，其中，V2＜V1，對(duì)于模擬地鐵環(huán)境，可設(shè)置V2等于1750V，V1等于1700V。

步驟4、當(dāng)電能回饋逆變器2的直流電壓穩(wěn)定，且持續(xù)時(shí)間T后，控制電能回饋逆變器1的功率指令為0，電能回饋逆變器2檢測(cè)到回饋過(guò)程結(jié)束后自動(dòng)閉鎖。T的范圍是10秒到60秒之間，最好是30秒到35秒之間。

以圖1為例，當(dāng)電能回饋逆變器1以上側(cè)箭頭所指方向傳輸有功功率時(shí)，電能回饋逆變器2的直流電壓迅速升到1750V，電能回饋逆變器2解鎖，并以直流電壓指令1700V為控制目標(biāo)，有功功率流動(dòng)方向?yàn)橄聜?cè)箭頭所指方向，能夠考驗(yàn)電能回饋逆變器的控制邏輯以及功率傳輸能力。此時(shí)，兩臺(tái)逆變器的有功功率流動(dòng)方向相反，相互抵消，交流變壓器原邊消耗的有功功率很小。

等待電能回饋逆變器2的直流電壓穩(wěn)定，且持續(xù)時(shí)間T后，該時(shí)間是為了模擬機(jī)車(chē)剎車(chē)制動(dòng)的時(shí)間，在本實(shí)施例中，設(shè)定時(shí)間為30s。30s后控制電能回饋逆變器1的功率指令為0，此時(shí)電能回饋逆變器2自動(dòng)閉鎖，直流電壓下降，有功功率傳輸為0，試驗(yàn)完成。最終模擬了機(jī)車(chē)剎車(chē)制動(dòng)，電能回饋的整個(gè)過(guò)程。測(cè)試設(shè)備實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)際直流電網(wǎng)電壓上升和返回的過(guò)程。被測(cè)設(shè)備完成了對(duì)直流電網(wǎng)電壓的檢測(cè)，自動(dòng)啟動(dòng)并以最大輸出電流回饋給交流電網(wǎng)的過(guò)程。兩臺(tái)設(shè)備還可以進(jìn)行對(duì)調(diào)，相互驗(yàn)證。該方法成本低，簡(jiǎn)單實(shí)用，能夠模擬地鐵啟動(dòng)和制動(dòng)的環(huán)境，測(cè)試效率高。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或者等效流程變換，或者直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。