CN110091756A - 一种地面过分相换相控制方法、控制器及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地面过分相换相控制方法、控制器及系统，方法包括：在关断第一电子开关后，执行如下步骤：S1.监测所述第一电子开关两端的第一电压，当所述第一电压符合预设的第一电子开关的安全电压要求时，执行下一步；S2.导通第二电子开关。本发明具有延时小，灵敏度高，精度高，可靠性高，稳定性高等优点。

Description

一种地面过分相换相控制方法、控制器及系统
技术领域
本发明涉及铁路过分相技术领域，尤其涉及一种地面过分相换相控制方法、控制器及系统。
背景技术
目前，我国铁路过分相方式主要以车载过分相为主，随着列车速度的提升，车载过分相的断电过程，给列车带来的速度损失对速度提升及稳定运行产生的制约问题越发严重。另外重载铁路负荷重，速度损失带来的列车运输载荷受限，电力电子技术在铁路供电的推广与应用越发具有实际意义。
现有技术中，已对地面过分相进行了一定的研究，但是，现有技术中进行换相切换是通过检测电流过零点来进行换相控制，存在可靠性低，控制精度不高的缺点。申请号为201610950163.5，名称为《一种地面自动过分相装置及其控制方法》的发明专利申请；申请号为201610253386.6，名称为《一种电子式地面自动过分相装置》的发明专利申请；申请号为201610166151.3，名称为《基于固态切换开关的电气化铁路用地面自动过分相系统》的发明专利申请；申请号为201610844202.3，名称为《一种电气化铁路分区所自动过发相系统及其控制方法》的发明专利申请是本申请的背景技术文件。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种延时小，灵敏度高，精度高，可靠性高，稳定性高的地面过分相换相控制方法、控制器及系统。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种地面过分相换相控制方法，在关断第一电子开关后，执行如下步骤：
S1.监测所述第一电子开关两端的第一电压，当所述第一电压符合预设的第一电子开关的安全电压要求时，执行下一步；
S2.导通第二电子开关。
进一步地，在所述步骤S1中执行下一步前，还包括：监测所述第二电子开关两端的第二电压，当所述第二电压符合预设的第二电子开关的安全电压要求时，执行下一步。
进一步地，所述第一电压通过监测第一电子开关的BOD(Break Over Diode，击穿二极管)板获取，所述第二电压通过监测第二电子开关的BOD板获取。
一种地面过分相换相控制器，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有换相控制程序，所述换相控制程序被执行时可实现如上任一项所述的换相控制方法；所述处理器用于执行所述存储器上存储的换相控制程序。
一种地面过分相换相系统，包括电压监测模块和处理模块，在关断第一电子开关后，所述电压监测模块用于监测第一电子开关两端的第一电压；所述处理模块用于判断所述第一电压是否符合预设的第一电子开关的安全电压要求，是则导通第二电子开关。
进一步地，所述电压监测模块还用于监测第二电子开关两端的第二电压；所述处理模块在导通第二电子开关前，还判断所述第二电压是否符合预设的第二电子开关的安全电压要求，是则导通第二电子开关。
进一步地，所述第一电压通过电压监测模块监测第一电子开关的BOD板获取，所述第二电压通过电压监测模块监测第二电子开关的BOD板获取。
进一步地，所述电压监测模块为CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)或FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)监测模块。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明通过对第一电子开关和/或第二电子开关的电压进行监测，在电压满足要求时开通第二电子开关，控制过程不受电流检测灵敏度、精度及工况影响，延时极小，可靠性高，灵敏度高。
2、本发明对第一电子开关和/或第二电子开关的电压进行监测，通过现有地分相装置就可以实现，无需要增加额外的检测和测量仪器，实施方便、简单，成本低。
附图说明
图1为电子开关过分相原理示意图。
图2为本发明具体实施例流程示意图。
图3为本发明具体实施例过分相控制系统构架示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
如图1所示，电子过分相的原理如图1所示，开关QF1、QF2常闭，以列车从左至右通过分相区为例进行说明，当列车到达CG1位置时，导通第一电子开关SCR_F1，当列车到达CG2位置时，需要进行换相操作，即断开第一电子开关SCR_F1，再导通第二电子开关SCR_F2，而现有技术中进行换相操作时，主要是通过检测母线的电流，根据电流确定换相操作时间点，执行换相操作，可靠性低，控制精度不高。
本实施例的地面过分相换相控制方法，在关断第一电子开关后，执行如下步骤：S1.监测第一电子开关两端的第一电压，当第一电压符合预设的第一电子开关的安全电压要求时，执行下一步；S2.导通第二电子开关。在步骤S1中执行下一步前，还包括：监测第二电子开关两端的第二电压，当第二电压符合预设的第二电子开关的安全电压要求时，执行下一步。第一电压通过监测第一电子开关的BOD(Break Over Diode，击穿二极管)板获取，第二电压通过监测第二电子开关的BOD板获取。
在本实施例中，以列车从左至右通过分相区为例进行说明，第一电子开关和第二电子开关均为晶闸管开关。如图2所示，监测列车在分相区的位置，当列车到达CG2位置点时，通过电子开关关断指令控制第一电子开关SCR_F1关断，通过检测第一电子开关晶闸管阀组两端电压的BOD板可以获取第一电压，通过检测第二电子开关晶闸管阀组两端电压的BOD板可以获取第二电压，当第一电压符合预设的第一电子开关的安全电压要求时，或者进一步的，同时第二电压也符合预设的第二电子开关的安全电压要求时，判断满足换相要求，通过电子开关导通指令控制第二电子开关SCR_F2导通，完成换相过程。在此过程中，通过CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)或FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列)来监测获取第一电压和第二电压，灵敏度高，延时小，整个换相过程可以控制在800us以内，从而可以实现快速、安全的换相操作。
本实施例的地面过分相换相控制器，包括处理器和存储器，存储器上存储有换相控制程序，换相控制程序被执行时可实现如上任一项的换相控制方法；处理器用于执行存储器上存储的换相控制程序。
本实施例的地面过分相换相系统，如图3所示，包括电压监测模块和处理模块，在关断第一电子开关后，电压监测模块用于监测第一电子开关两端的第一电压；处理模块用于判断第一电压是否符合预设的第一电子开关的安全电压要求，是则导通第二电子开关。电压监测模块还用于监测第二电子开关两端的第二电压；处理模块在导通第二电子开关前，还判断第二电压是否符合预设的第二电子开关的安全电压要求，是则导通第二电子开关。第一电压通过电压监测模块监测第一电子开关的BOD板获取，第二电压通过电压监测模块监测第二电子开关的BOD板获取。电压监测模块为CPLD(Complex Programmable LogicDevice，复杂可编程逻辑器件)或FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)监测模块。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种地面过分相换相控制方法，其特征在于：在关断第一电子开关后，执行如下步骤：
S1.监测所述第一电子开关两端的第一电压，当所述第一电压符合预设的第一电子开关的安全电压要求时，执行下一步；
S2.导通第二电子开关。
2.根据权利要求1所述的地面过分相换相控制方法，其特征在于：在所述步骤S1中执行下一步前，还包括：监测所述第二电子开关两端的第二电压，当所述第二电压符合预设的第二电子开关的安全电压要求时，执行下一步。
3.根据权利要求2所述的地面过分相换相控制方法，其特征在于：所述第一电压通过监测第一电子开关的BOD板获取，所述第二电压通过监测第二电子开关的BOD板获取。
4.一种地面过分相换相控制器，其特征在于：包括处理器和存储器，所述存储器上存储有换相控制程序，所述换相控制程序被执行时可实现如权利要求1至3任一项所述的换相控制方法；所述处理器用于执行所述存储器上存储的换相控制程序。
5.一种地面过分相换相系统，其特征在于：包括电压监测模块和处理模块，在关断第一电子开关后，所述电压监测模块用于监测第一电子开关两端的第一电压；所述处理模块用于判断所述第一电压是否符合预设的第一电子开关的安全电压要求，是则导通第二电子开关。
6.根据权利要求5所述的地面过分相换相系统，其特征在于：所述电压监测模块还用于监测第二电子开关两端的第二电压；所述处理模块在导通第二电子开关前，还判断所述第二电压是否符合预设的第二电子开关的安全电压要求，是则导通第二电子开关。
7.根据权利要求6所述的地面过分相换相系统，其特征在于：所述第一电压通过电压监测模块监测第一电子开关的BOD板获取，所述第二电压通过电压监测模块监测第二电子开关的BOD板获取。
8.根据权利要求7所述的地面过分相换相系统，其特征在于：所述电压监测模块为CPLD或FPGA监测模块。
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