CN111923757B - 一种轨道列车的网侧变流系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道列车的网侧变流系统及其控制方法，网侧变流系统包括变压模块、非电气供电模块、整流模块、支撑电容及控制器；控制器用于在受电弓升弓后，检测受电弓上是否连接有供电线，若是，则检测供电线上电网电压的供电制式，并控制变压模块和整流模块在供电制式对应的工作模式下运行，以使整流模块为支撑电容充电，并将支撑电容电压保持在供逆变器使用的预设目标电压；若否，则控制非电气供电模块输出电能至整流模块，以使整流模块在接收到电能后为支撑电容充电，并将支撑电容电压保持在预设目标电压。可见，本申请可满足多供电制式的要求，且轨道列车可实现在非电气化铁路区段运行，从而有助于推动各类型轨道交通线路的融合。

Description

一种轨道列车的网侧变流系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及轨道车辆牵引供电领域，特别是涉及一种轨道列车的网侧变流系统及其控制方法。

背景技术

目前，普铁、高铁、城铁等铁路均采用AC25kV/50Hz的供电制式，地铁线路大多采用DC3000V或DC1500V的专线供电制式，从而导致动车、机车及地铁等轨道列车只能在一种供电制式下运行。现有技术中，部分地区已经开始尝试将普铁、高铁、城铁、地铁等线路进行互通对接，这就需要列车的网侧变流系统具备满足多种供电制式的要求。可见，研究满足多供电制式的列车网侧变流系统对推动各类型轨道交通线路融合具有重要意义。

因此，如何提供一种满足多供电制式的列车网侧变流系统的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道列车的网侧变流系统及其控制方法，网侧变流系统可满足多供电制式的要求，且轨道列车可实现在非电气化铁路区段运行，从而有助于推动各类型轨道交通线路的融合。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种轨道列车的网侧变流系统，设于轨道列车上，包括变压模块、非电气供电模块、整流模块、支撑电容及控制器；其中：

所述变压模块的输入端与所述轨道列车上的受电弓连接，所述整流模块的输入端分别与所述变压模块的输出端和所述非电气供电模块的输出端连接，所述整流模块的输出正端分别与所述支撑电容的第一端和所述轨道列车上为牵引电机供电的逆变器的输入正端连接，所述整流模块的输出负端分别与所述支撑电容的第二端和所述逆变器的输入负端连接；

所述控制器用于在所述受电弓升弓后，检测所述受电弓上是否连接有供电线，若是，则检测所述供电线上电网电压的供电制式，并控制所述变压模块和所述整流模块在所述供电制式对应的工作模式下运行，以使所述整流模块为所述支撑电容充电，并将所述支撑电容电压保持在供所述逆变器使用的预设目标电压；若否，则控制所述非电气供电模块输出电能至所述整流模块，以使所述整流模块在接收到电能后为所述支撑电容充电，并将所述支撑电容电压保持在预设目标电压。

优选地，当所述电网电压的供电制式包括AC25kV和AC15kV等级的交流供电制式时，所述变压模块包括交流开关、多抽头变压器、第一可控开关、第二可控开关及第三可控开关；其中：

所述交流开关的第一端作为所述变压模块的输入端，所述交流开关的第二端与所述多抽头变压器的原边高压侧端子连接，所述多抽头变压器的原边低压侧端子接地，所述多抽头变压器的次边高压侧端子与所述第一可控开关的第一端连接，所述多抽头变压器的次边中压侧端子与所述第二可控开关的第一端连接，所述多抽头变压器的次边低压侧端子与所述第三可控开关的第一端连接，所述第一可控开关、第二可控开关及第三可控开关的第二端均接入所述整流模块；

相应的，所述控制器具体用于在检测所述电网电压当前处于AC25kV等级的交流供电制式时，控制所述交流开关、第一可控开关及第二可控开关均闭合，并控制所述整流模块将自身输入的交流电整流成直流电为所述支撑电容充电；在检测所述电网电压当前处于AC15kV等级的交流供电制式时，控制所述交流开关、第一可控开关及第三可控开关均闭合，并控制所述整流模块将自身输入的交流电整流成直流电为所述支撑电容充电，以使所述支撑电容电压保持在所述预设目标电压。

优选地，所述整流模块包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管；其中：

所述第一开关管的第一端和所述第三开关管的第一端连接，其公共端作为所述整流模块的输出正端，所述第一开关管的第二端分别与所述第一可控开关的第二端和所述第二开关管的第一端连接，所述第三开关管的第二端分别与所述第二可控开关的第二端、所述第三可控开关的第二端及所述第四开关管的第一端连接，所述第二开关管的第二端和所述第四开关管的第二端连接，其公共端作为所述整流模块的输出负端；

相应的，所述控制器具体用于在检测所述电网电压当前处于AC25kV或AC15kV等级的交流供电制式时，通过控制所述第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管的导通情况，将所述整流模块输入的交流电整流成直流电为所述支撑电容充电，以使所述支撑电容电压保持在所述预设目标电压。

优选地，当所述电网电压的供电制式还包括直流供电制式时，所述变压模块还包括直流开关，且所述第N开关管包括第N晶体管和第N体二极管，N＝1,2,3,4；其中：

所述直流开关的第一端与所述交流开关的第一端连接，其公共端作为所述变压模块的输入端，所述直流开关的第二端分别与所述多抽头变压器的次边中压侧端子和所述第二可控开关的第一端连接；所述第N晶体管的第一端与所述第N体二极管的阴极连接，其公共端作为所述第N开关管的第一端，所述第N晶体管的第二端与所述第N体二极管的阳极连接，其公共端作为所述第N开关管的第二端；

相应的，所述控制器还用于在检测所述电网电压当前处于直流供电制式时，控制所述直流开关、第一可控开关及第三可控开关均闭合，并通过控制第二晶体管和第四晶体管的导通情况使所述支撑电容电压上升并保持在所述预设目标电压。

优选地，所述直流供电制式包括DC3000V和/或DC1500V和/或DC750V等级的直流供电制式。

优选地，所述非电气供电模块包括内燃发电机、第四可控开关、第五可控开关及第六可控开关，且所述整流模块还包括第五开关管和第六开关管；其中：

所述内燃发电机的A相输出端子与所述第六可控开关的第一端连接，所述第六可控开关的第二端分别与所述第一开关管的第二端和所述第二开关管的第一端连接，所述内燃发电机的B相输出端子与所述第四可控开关的第一端连接，所述第四可控开关的第二端分别与所述第三开关管的第二端和所述第四开关管的第一端连接，所述内燃发电机的C相输出端子与所述第五可控开关的第一端连接，所述第五可控开关的第二端分别与所述第五开关管的第二端和所述第六开关管的第一端连接，所述第五开关管的第一端分别与所述第一开关管的第一端和所述第三开关管的第一端连接，其公共端作为所述整流模块的输出正端，所述第六开关管的第二端分别与所述第二开关管的第二端和所述第四开关管的第二端连接，其公共端作为所述整流模块的输出负端；

相应的，所述控制器具体用于当检测所述受电弓上未连接有供电线时，控制所述第四可控开关、第五可控开关及第六可控开关均闭合，同时控制所述内燃发电机开始输出电能，并通过控制所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管的导通情况，将所述整流模块输入的三相交流电整流成直流电为所述支撑电容充电，以使所述支撑电容电压保持在所述预设目标电压。

优选地，所述网侧变流系统还包括储能电容模块、滤波电感、第七可控开关、第八可控开关及斩波制动电阻，且所述整流模块还包括第七开关管和第八开关管，所述第M开关管包括第M晶体管和第M体二极管，M＝7,8；其中：

所述储能电容模块的正极与所述滤波电感的第一端连接，所述滤波电感的第二端与所述第七可控开关的第一端连接，所述第七可控开关的第二端分别与所述第八可控开关的第一端、所述第七开关管的第二端及所述第八开关管的第一端连接，所述第八可控开关的第二端与所述斩波制动电阻的第一端连接，所述斩波制动电阻的第二端分别与所述储能电容模块的负极、所述第二开关管的第二端、所述第四开关管的第二端、所述第六开关管的第二端及所述第八开关管的第二端连接，其公共端作为所述整流模块的输出负端，所述第七开关管的第一端分别与所述第一开关管的第一端、所述第三开关管的第一端及所述第五开关管的第一端连接，其公共端作为所述整流模块的输出正端；所述第M晶体管的第一端与所述第M体二极管的阴极连接，其公共端作为所述第M开关管的第一端，所述第M晶体管的第二端与所述第M体二极管的阳极连接，其公共端作为所述第M开关管的第二端；

相应的，所述控制器还用于在所述轨道列车的运行过程中，当检测到所述轨道列车当前供电区间的电网停电或所述轨道列车正经过过分相区间时，控制所述第七可控开关闭合，并通过控制第八晶体管的导通情况使所述支撑电容电压上升并保持在所述预设目标电压；

所述控制器还用于当所述轨道列车处于直流供电制式情况且处于制动工况时，若所述储能电容模块有储能裕量，则控制所述第七可控开关闭合，并通过控制第七晶体管的导通情况将所述牵引电机在制动工况下回馈的电能吸收至所述储能电容模块；若所述储能电容模块没有储能裕量，则控制所述第八可控开关闭合，以利用所述斩波制动电阻耗能。

优选地，所述交流开关和所述直流开关均为真空断路器；八个可控开关均为接触器。

优选地，所述整流模块内所有开关管均为带体二极管的IGBT；其中：

所述IGBT的集电极作为对应开关管的第一端，所述IGBT的发射极作为对应开关管的第二端。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种控制方法，应用于上述任一种轨道列车的网侧变流系统，包括：

在所述受电弓升弓后，检测所述受电弓上是否连接有供电线；

若是，则检测所述供电线上电网电压的供电制式，并控制所述变压模块和所述整流模块在所述供电制式对应的工作模式下运行，以使所述整流模块为所述支撑电容充电，并将所述支撑电容电压保持在供所述逆变器使用的预设目标电压；

若否，则控制所述非电气供电模块输出电能至所述整流模块，以使所述整流模块在接收到电能后为所述支撑电容充电，并将所述支撑电容电压保持在预设目标电压。

基于上述轨道列车的网侧变流系统，本申请的控制方法具体包括：

若检测所述供电线上电网电压处于AC25kV等级的交流供电制式时，则控制交流开关、第一可控开关及第二可控开关均闭合，则交流开关、多抽头变压器、第一可控开关、第二可控开关、整流模块及支撑电容构成AC25kV等级的整流系统，然后控制整流模块的第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管的导通情况，将自身输入的低压交流电整流成直流电为支撑电容充电，以使支撑电容的中间直流电压保持在目标电压附近。

若检测所述供电线上电网电压处于AC15kV等级的交流供电制式时，则控制交流开关、第一可控开关及第三可控开关均闭合，则交流开关、多抽头变压器、第一可控开关、第三可控开关、整流模块及支撑电容构成AC15kV等级的整流系统，然后控制整流模块的第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管的导通情况，将自身输入的低压交流电整流成直流电为支撑电容充电，以使支撑电容的中间直流电压保持在目标电压附近。

当检测所述供电线上电网电压处于直流供电制式时，则控制直流开关、第一可控开关及第三可控开关均闭合，则直流开关、多抽头变压器T次边绕组、第一可控开关、第三可控开关、第二晶体管、第一体二极管、第四晶体管和第三体二极管、支撑电容，构成了双支路并联的升压斩波系统；然后通过控制整流模块第二晶体管、第四晶体管的开通/关断动作，实现支撑电容Cd的中间直流电压保持在目标电压附近。

当检测受电弓上未连接有供电线时，控制第四可控开关、第五可控开关及第六可控开关均闭合，同时控制内燃发电机开始输出电能，并通过控制第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管的导通情况，将输入的三相交流电整流成直流电为支撑电容充电，以使支撑电容的中间直流电压保持在预设目标电压。

当检测到轨道列车当前供电区间的电网停电或轨道列车正经过过分相区间时，控制第七可控开关闭合，并通过控制第八晶体管的导通情况使支撑电容的中间直流电压上升并保持在预设目标电压；

当检测到轨道列车处于直流供电制式情况且处于制动工况时，若储能电容模块有储能裕量，则控制第七可控开关闭合，并通过控制第七晶体管的导通情况将牵引电机在制动工况下回馈的电能吸收至储能电容模块；若储能电容模块没有储能裕量，则控制第八可控开关闭合，以利用斩波制动电阻耗能。

本发明提供了一种轨道列车的网侧变流系统，设于轨道列车上，包括变压模块、非电气供电模块、整流模块、支撑电容及控制器；其中：控制器用于在受电弓升弓后，检测受电弓上是否连接有供电线，若是，则检测供电线上电网电压的供电制式，并控制变压模块和整流模块在供电制式对应的工作模式下运行，以使整流模块为支撑电容充电，并将支撑电容电压保持在供逆变器使用的预设目标电压；若否，则控制非电气供电模块输出电能至整流模块，以使整流模块在接收到电能后为支撑电容充电，并将支撑电容电压保持在预设目标电压。

考虑到当前的轨道车辆大都采用逆变器+牵引电机的电机控制模式，也就是说，轨道车辆无论采用哪种供电制式，均需要网侧变流系统将不同供电制式的电网电压转化为可直接供逆变器使用的中间直流电压(即支撑电容电压)，所以本申请采用变压模块和整流模块实现将不同供电制式的电网电压转化为可直接供逆变器使用的中间直流电压。同时，本申请考虑到轨道列车有时会在非电气化铁路区段运行，此时轨道列车无电网供电，所以本申请提前设置非电气供电模块，用来为在非电气化铁路区段运行的轨道列车供电，从而为逆变器提供其使用的中间直流电压。可见，本申请的轨道列车网侧变流系统可满足多供电制式的要求，既可使轨道列车在不同电压等级的电气化铁路运行，也可实现轨道列车可实现在非电气化铁路区段运行，从而有助于推动各类型轨道交通线路的融合。

本发明还提供了一种控制方法，与上述网侧变流系统具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种轨道列车的网侧变流系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种轨道列车的网侧变流系统的具体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种AC25kV供电制式下的单相四象限整流系统的具体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种AC15kV供电制式下的单相四象限整流系统的具体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种直流供电制式下的双支路并联升压斩波系统的具体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种内燃发电机供电制式下的三相整流系统的具体结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种储能电容释能升压斩波系统的具体结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种储能电容储能降压斩波系统和制动电阻斩波耗能系统的具体结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种轨道列车网侧变流系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种轨道列车的网侧变流系统及其控制方法，网侧变流系统可满足多供电制式的要求，且轨道列车可实现在非电气化铁路区段运行，从而有助于推动各类型轨道交通线路的融合。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种轨道列车的网侧变流系统的结构示意图。

该轨道列车的网侧变流系统设于轨道列车上，包括变压模块1、非电气供电模块2、整流模块3、支撑电容Cd及控制器4；其中：

变压模块1的输入端与轨道列车上的受电弓连接，整流模块3的输入端分别与变压模块1的输出端和非电气供电模块2的输出端连接，整流模块3的输出正端分别与支撑电容Cd的第一端和轨道列车上为牵引电机供电的逆变器的输入正端连接，整流模块3的输出负端分别与支撑电容Cd的第二端和逆变器的输入负端连接；

控制器4用于在受电弓升弓后，检测受电弓上是否连接有供电线，若是，则检测供电线上电网电压的供电制式，并控制变压模块1和整流模块3在供电制式对应的工作模式下运行，以使整流模块3为支撑电容Cd充电，并将支撑电容Cd的中间直流电压保持在供逆变器使用的预设目标电压；若否，则控制非电气供电模块2输出电能至整流模块3，以使整流模块3在接收到电能后为支撑电容Cd充电，并将支撑电容Cd的中间直流电压保持在预设目标电压。

具体地，本申请的轨道列车的网侧变流系统包括变压模块1、非电气供电模块2、整流模块3、支撑电容Cd及控制器4，其工作原理为：

轨道列车的运行铁路区段分为两种：电气化铁路区段(有电网给轨道列车供电)和非电气化铁路区段(没有电网给轨道列车供电)。由于电气化铁路区段有电网供电，所以当轨道列车在电气化铁路区段运行时，车顶上安装的受电弓可在自身升弓后从电网获取电能，即受电弓在自身升弓后可连接上供电线；反之，当轨道列车在非电气化铁路区段运行时，没有电网给轨道列车供电，即受电弓在自身升弓后未连接供电线。所以本申请可通过受电弓连接供电线的情况判断轨道列车当前运行的铁路区段是属于电气化铁路区段还是属于非电气化铁路区段。具体地，本申请的控制器4在受电弓升弓后，检测受电弓上是否连接有供电线，若是，则确定轨道列车当前运行的铁路区段是属于电气化铁路区段；若否，则确定轨道列车当前运行的铁路区段是属于非电气化铁路区段。

考虑到受电弓连接的供电线上电网电压有不同的供电制式，所以本申请应基于不同供电制式的供电方式，综合设置轨道列车的网侧变流系统，以使网侧变流系统适用于不同供电制式的电网电压接入。具体地，由于当前的轨道车辆均采用逆变器+牵引电机的电机控制模式，所以对于轨道列车来说，网侧变流系统的最终目的是为逆变器提供其所需的中间直流电压，以使逆变器为牵引电机供电，从而维持整个轨道列车牵引传动系统的正常运行。也就是说，轨道车辆的网侧变流系统无论接入哪种供电制式的电网电压，其要做的是将接入的电网电压转化为可直接供逆变器使用的中间直流电压，所以本申请设置由控制器4控制的变压模块1和整流模块3，从而通过变压模块1和整流模块3转化网侧变流系统接入的电网电压，从而为逆变器提供其所需的中间直流电压。

更具体地，本申请的控制器4在检测到网侧变流系统接入的电网电压的供电制式后，控制变压模块1和整流模块3在所检测的供电制式对应的工作模式下运行(实现转化网侧变流系统接入的电网电压)，从而使整流模块3输出电能为支撑电容Cd充电。由于支撑电容Cd的中间直流电压为供逆变器使用的中间直流电压，所以本申请的控制器4应控制支撑电容Cd充电至逆变器工作所需的中间直流电压(即支撑电容Cd充电的目标电压)，并将支撑电容Cd的中间直流电压保持在此目标电压，从而实现维持整个轨道列车牵引传动系统的正常运行。

此外，考虑到轨道列车有时会在非电气化铁路区段运行时，没有电网给轨道列车供电，所以为了保证轨道列车可在非电气化铁路区段正常运行，本申请设置非电气供电模块2。具体地，本申请的控制器4在检测到受电弓在自身升弓后未连接供电线之后，控制非电气供电模块2开始工作，即控制非电气供电模块2输出电能至整流模块3，然后控制整流模块3为支撑电容Cd充电，同样使支撑电容Cd充电至目标电压，并将支撑电容Cd的中间直流电压保持在此目标电压。可见，本申请的轨道列车网侧变流系统可满足多供电制式的要求，且轨道列车可实现在非电气化铁路区段运行，从而有助于推动各类型轨道交通线路的融合。

本发明提供了一种轨道列车的网侧变流系统，设于轨道列车上，包括变压模块、非电气供电模块、整流模块、支撑电容及控制器；其中：控制器用于在受电弓升弓后，检测受电弓上是否连接有供电线，若是，则检测供电线上电网电压的供电制式，并控制变压模块和整流模块在供电制式对应的工作模式下运行，以使整流模块为支撑电容充电，并将支撑电容电压保持在供逆变器使用的预设目标电压；若否，则控制非电气供电模块输出电能至整流模块，以使整流模块在接收到电能后为支撑电容充电，并将支撑电容电压保持在预设目标电压。

考虑到当前的轨道车辆大都采用逆变器+牵引电机的电机控制模式，也就是说，轨道车辆无论采用哪种供电制式，均需要网侧变流系统将不同供电制式的电网电压转化为可直接供逆变器使用的中间直流电压(即支撑电容电压)，所以本申请采用变压模块和整流模块实现将不同供电制式的电网电压转化为可直接供逆变器使用的中间直流电压。同时，本申请考虑到轨道列车有时会在非电气化铁路区段运行，此时轨道列车无电网供电，所以本申请提前设置非电气供电模块，用来为在非电气化铁路区段运行的轨道列车供电，从而为逆变器提供其使用的中间直流电压。可见，本申请的轨道列车网侧变流系统可满足多供电制式的要求，既可使轨道列车在不同电压等级的电气化铁路运行，也可实现轨道列车可实现在非电气化铁路区段运行，从而有助于推动各类型轨道交通线路的融合。

请参照图2，图2为本发明实施例提供的一种轨道列车的网侧变流系统的具体结构示意图。该轨道列车的网侧变流系统在上述实施例的基础上：

作为一种可选地实施例，当电网电压的供电制式包括AC25kV和AC15kV等级的交流供电制式时，变压模块1包括交流开关VCB1、多抽头变压器T、第一可控开关K1、第二可控开关K2及第三可控开关K3；其中：

交流开关VCB1的第一端作为变压模块1的输入端，交流开关VCB1的第二端与多抽头变压器T的原边高压侧端子连接，多抽头变压器T的原边低压侧端子接地，多抽头变压器T的次边高压侧端子与第一可控开关K1的第一端连接，多抽头变压器T的次边中压侧端子与第二可控开关K2的第一端连接，多抽头变压器T的次边低压侧端子与第三可控开关K3的第一端连接，第一可控开关K1、第二可控开关K2及第三可控开关K3的第二端均接入整流模块3；

相应的，控制器4具体用于在检测电网电压当前处于AC25kV等级的交流供电制式时，控制交流开关VCB1、第一可控开关K1及第二可控开关K2均闭合，并控制整流模块3将自身输入的交流电整流成直流电为支撑电容Cd充电；在检测电网电压当前处于AC15kV等级的交流供电制式时，控制交流开关VCB1、第一可控开关K1及第三可控开关K3均闭合，并控制整流模块3将自身输入的交流电整流成直流电为支撑电容Cd充电，以使支撑电容Cd的中间直流电压保持在预设目标电压。

具体地，当电网电压的供电制式包括交流供电制式时，变压模块1包括交流开关VCB1、多抽头变压器T、第一可控开关K1、第二可控开关K2及第三可控开关K3，其工作原理为：

电网电压的交流供电制式目前有两种：AC25kV等级的交流供电制式(如AC25KV/50Hz供电制式、AC25KV/60Hz供电制式)和AC15kV等级的交流供电制式(如15kV/16.7Hz供电制式)，两种交流供电制式对应的都是高压交流电，所以本申请首先采用变压模块1将输入的高压交流电进行降压处理，得到低压交流电，然后再采用整流模块3对低压交流电进行整流，以输出直流电为支撑电容Cd充电。

考虑到两种交流供电制式对应的高压交流电相差较大，所以本申请采用多抽头变压器T实现对两种高压交流电进行不同程度的降压处理(可将两种高压交流电降压至相同值)。可以理解的是，AC25kV等级的高压交流电的降压程度＞AC15kV等级的高压交流电的降压程度，即图2中，多抽头变压器T的次边高压侧端子a1和多抽头变压器T的原边高压侧端子A1是同名端，多抽头变压器T的次边中压侧端子x1和多抽头变压器T的原边低压侧端子X1是AC25kV等级的高压交流电对应的同名端，多抽头变压器T的次边低压侧端子y1和多抽头变压器T的原边低压侧端子X1是AC15kV等级的高压交流电对应的同名端。

基于此，当轨道列车上受电弓在升弓后接入的电网电压处于AC25kV等级的交流供电制式时，本申请的控制器4控制交流开关VCB1、第一可控开关K1及第二可控开关K2均闭合，则交流开关VCB1、多抽头变压器T、第一可控开关K1、第二可控开关K2、整流模块3及支撑电容Cd构成AC25kV等级的整流系统，然后控制整流模块3将自身输入的低压交流电整流成直流电为支撑电容Cd充电，以使支撑电容Cd的中间直流电压保持在目标电压附近。

同理，当轨道列车上受电弓在升弓后接入的电网电压处于AC15kV等级的交流供电制式时，本申请的控制器4控制交流开关VCB1、第一可控开关K1及第三可控开关K3均闭合，则交流开关VCB1、多抽头变压器T、第一可控开关K1、第三可控开关K3、整流模块3及支撑电容Cd构成AC15kV等级的整流系统，然后控制整流模块3将自身输入的低压交流电整流成直流电为支撑电容Cd充电，以使支撑电容Cd的中间直流电压保持在目标电压附近。

更具体地，AC15kV等级的整流系统相比于AC25kV等级的整流系统，多抽头变压器T的原次边变比下降至原来的0.6倍，从而使多抽头变压器T次边绕组电压仍然与AC25kV等级工况时的次边绕组电压一致。

作为一种可选地实施例，整流模块3包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3及第四开关管Q4；其中：

第一开关管Q1的第一端和第三开关管Q3的第一端连接，其公共端作为整流模块3的输出正端，第一开关管Q1的第二端分别与第一可控开关K1的第二端和第二开关管Q2的第一端连接，第三开关管Q3的第二端分别与第二可控开关K2的第二端、第三可控开关K3的第二端及第四开关管Q4的第一端连接，第二开关管Q2的第二端和第四开关管Q4的第二端连接，其公共端作为整流模块3的输出负端；

相应的，控制器4具体用于在检测电网电压当前处于AC25kV或AC15kV等级的交流供电制式时，通过控制第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3及第四开关管Q4的导通情况，将整流模块3输入的交流电整流成直流电为支撑电容Cd充电，以使支撑电容Cd的中间直流电压保持在预设目标电压。

具体地，本申请的整流模块3包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3及第四开关管Q4，第一开关管Q1和第二开关管Q2构成整流模块3的A相支路，第三开关管Q3和第四开关管Q4构成整流模块3的B相支路，其工作原理为：

当轨道列车处于AC25kV等级的供电制式时，交流开关VCB1、多抽头变压器T、第一可控开关K1、第二可控开关K2、整流模块3及支撑电容Cd构成AC25kV等级的单相四象限整流系统(如图3所示的黑色粗线部分构成)。本申请的控制器4通过单相四象限整流算法，控制整流模块3的A相支路、B相支路的开关管开通/关断动作，从而实现支撑电容Cd的中间直流电压保持在目标电压附近。

同理，当轨道列车处于AC15kV等级的供电制式时，交流开关VCB1、多抽头变压器T、第一可控开关K1、第三可控开关K3、整流模块3及支撑电容Cd构成AC15kV等级的单相四象限整流系统(如图4所示的黑色粗线部分构成)。本申请的控制器4通过单相四象限整流算法，控制整流模块3的A相支路、B相支路的开关管开通/关断动作，从而实现支撑电容Cd的中间直流电压保持在目标电压附近。

作为一种可选地实施例，当电网电压的供电制式还包括直流供电制式时，变压模块1还包括直流开关VCB2，且第N开关管包括第N晶体管和第N体二极管，N＝1,2,3,4；其中：

直流开关VCB2的第一端与交流开关VCB1的第一端连接，其公共端作为变压模块1的输入端，直流开关VCB2的第二端分别与多抽头变压器T的次边中压侧端子和第二可控开关K2的第一端连接；第N晶体管的第一端与第N体二极管的阴极连接，其公共端作为第N开关管的第一端，第N晶体管的第二端与第N体二极管的阳极连接，其公共端作为第N开关管的第二端；

相应的，控制器4还用于在检测电网电压当前处于直流供电制式时，控制直流开关VCB2、第一可控开关K1及第三可控开关K3均闭合，并通过控制第二晶体管V2和第四晶体管V4的导通情况使支撑电容Cd的中间直流电压上升并保持在预设目标电压。

进一步地，当电网电压的供电制式还包括直流供电制式时，变压模块1还包括直流开关VCB2，其工作原理为：

当轨道列车上受电弓在升弓后接入的电网电压处于直流供电制式时，本申请的控制器4控制直流开关VCB2、第一可控开关K1及第三可控开关K3均闭合，则直流开关VCB2、多抽头变压器T次边绕组、第一可控开关K1、第三可控开关K3、整流模块3的A相支路第二晶体管V2和第一体二极管D1、B相支路的第四晶体管V4和第三体二极管D3、支撑电容Cd，构成了双支路并联的升压斩波系统(如图5所示的黑色粗线部分构成，双支路并联的升压斩波系统提高了系统功率容量)；然后通过控制整流模块3的A相支路的第二晶体管V2、B相支路的第四晶体管V4的开通/关断动作，实现支撑电容Cd的中间直流电压保持在目标电压附近。

作为一种可选地实施例，直流供电制式包括DC3000V和/或DC1500V和/或DC750V等级的直流供电制式。

具体地，电网电压的直流供电制式目前有三种：DC3000V等级的直流供电制式、DC1500V等级的直流供电制式及DC750V等级的直流供电制式，本申请的网侧变流系统可适用于三种直流供电制式中任一种直流供电制式，兼容性较强。

作为一种可选地实施例，非电气供电模块2包括内燃发电机、第四可控开关K4、第五可控开关K5及第六可控开关K6，且整流模块3还包括第五开关管Q5和第六开关管Q6；其中：

内燃发电机的A相输出端子与第六可控开关K6的第一端连接，第六可控开关K6的第二端分别与第一开关管Q1的第二端和第二开关管Q2的第一端连接，内燃发电机的B相输出端子与第四可控开关K4的第一端连接，第四可控开关K4的第二端分别与第三开关管Q3的第二端和第四开关管Q4的第一端连接，内燃发电机的C相输出端子与第五可控开关K5的第一端连接，第五可控开关K5的第二端分别与第五开关管Q5的第二端和第六开关管Q6的第一端连接，第五开关管Q5的第一端分别与第一开关管Q1的第一端和第三开关管Q3的第一端连接，其公共端作为整流模块3的输出正端，第六开关管Q6的第二端分别与第二开关管Q2的第二端和第四开关管Q4的第二端连接，其公共端作为整流模块3的输出负端；

相应的，控制器4具体用于当检测受电弓上未连接有供电线时，控制第四可控开关K4、第五可控开关K5及第六可控开关K6均闭合，同时控制内燃发电机开始输出电能，并通过控制第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5和第六开关管Q6的导通情况，将整流模块3输入的三相交流电整流成直流电为支撑电容Cd充电，以使支撑电容Cd的中间直流电压保持在预设目标电压。

具体地，本申请的非电气供电模块2包括内燃发电机、第四可控开关K4、第五可控开关K5及第六可控开关K6，且整流模块3还包括第五开关管Q5和第六开关管Q6，第五开关管Q5和第六开关管Q6构成整流模块3的C相支路，其工作原理为：

轨道列车在非电气化铁路区段采用内燃发电机发电，即控制器4控制第四可控开关K4、第五可控开关K5及第六可控开关K6均闭合，同时控制内燃发电机开始输出电能，则内燃发电机、第四可控开关K4、第五可控开关K5、第六可控开关K6、整流模块3及支撑电容Cd构成三相四象限整流系统(如图6所示的黑色粗线部分构成)；然后通过控制整流模块3的A相、B相、C相支路的开通/关断动作，实现支撑电容Cd的中间直流电压保持在目标电压附近。

作为一种可选地实施例，网侧变流系统还包括储能电容模块C、滤波电感Lx、第七可控开关K7、第八可控开关K8及斩波制动电阻Rb，且整流模块3还包括第七开关管Q7和第八开关管Q8，第M开关管包括第M晶体管和第M体二极管，M＝7,8；其中：

储能电容模块C的正极与滤波电感Lx的第一端连接，滤波电感Lx的第二端与第七可控开关K7的第一端连接，第七可控开关K7的第二端分别与第八可控开关K8的第一端、第七开关管Q7的第二端及第八开关管Q8的第一端连接，第八可控开关K8的第二端与斩波制动电阻Rb的第一端连接，斩波制动电阻Rb的第二端分别与储能电容模块C的负极、第二开关管Q2的第二端、第四开关管Q4的第二端、第六开关管Q6的第二端及第八开关管Q8的第二端连接，其公共端作为整流模块3的输出负端，第七开关管Q7的第一端分别与第一开关管Q1的第一端、第三开关管Q3的第一端及第五开关管Q5的第一端连接，其公共端作为整流模块3的输出正端；第M晶体管的第一端与第M体二极管的阴极连接，其公共端作为第M开关管的第一端，第M晶体管的第二端与第M体二极管的阳极连接，其公共端作为第M开关管的第二端；

相应的，控制器4还用于在轨道列车的运行过程中，当检测到轨道列车当前供电区间的电网停电或轨道列车正经过过分相区间时，控制第七可控开关K7闭合，并通过控制第八晶体管V8的导通情况使支撑电容Cd的中间直流电压上升并保持在预设目标电压；

控制器4还用于当轨道列车处于直流供电制式情况且处于制动工况时，若储能电容模块C有储能裕量，则控制第七可控开关K7闭合，并通过控制第七晶体管V7的导通情况将牵引电机在制动工况下回馈的电能吸收至储能电容模块C；若储能电容模块C没有储能裕量，则控制第八可控开关K8闭合，以利用斩波制动电阻Rb耗能。

进一步地，考虑到轨道列车在当前供电区间运行的过程中，可能会发生当前供电区间的电网停电的情况，从而使轨道列车无法从停电区间运行至下一个供电区间；同时考虑到轨道列车在经过过分相区间时，列车速度会严重损失，所以本申请的网侧变流系统还包括储能电容模块C、滤波电感Lx及第七可控开关K7，且整流模块3还包括第七开关管Q7和第八开关管Q8，第七开关管Q7和第八开关管Q8构成整流模块3的D相支路，其工作原理为：

在轨道列车的运行过程中，当轨道列车当前供电区间的电网停电或轨道列车正经过过分相区间时，控制器4控制第七可控开关K7闭合，则储能电容模块C、滤波电感Lx、第七可控开关K7、整流模块3的D相支路的第八晶体管V8和第七体二极管D7及支撑电容Cd，构成升压斩波系统(如图7所示的黑色粗线部分构成)；然后通过控制整流模块3的D相支路的第八晶体管V8开通/关断动作，实现支撑电容Cd的中间直流电压保持在目标电压附近，从而使支撑电容Cd持续给后端逆变器提供能量，进而避免了轨道列车在停电区间无法运行至下一个供电区间(即避免了电网停电造成的轨道列车停车或晚点，具有较大经济效益)，同时避免了轨道列车(如重载机车、高速动车)在过分相区间的速度严重损失(即提升了轨道列车的运营密度，具有较大经济效益)。

当轨道列车驶离过分相区间进入下一个供电区间或非电气化铁路区段时，控制器4会重新检查受电弓是否连接有供电线和电网电压的供电制式，以启动相应的网侧变流控制策略，然后退出升压斩波模式。

此外，本申请的网侧变流系统还包括第八可控开关K8和斩波制动电阻Rb，其工作原理为：

当轨道列车处于直流供电制式情况且轨道列车处于制动工况时，若储能电容模块C还有储能裕量，则控制器4控制第七可控开关K7闭合，此时储能电容模块C、滤波电感Lx、第七可控开关K7、整流模块3的D相支路的第七晶体管V7和第八体二极管D8，构成了降压斩波系统；然后通过控制第七晶体管V7的开通/关断动作将牵引电机在制动工况下回馈的电能吸收至储能电容模块C，以为储能电容模块C充电。若储能电容模块C没有储能裕量，则控制器4控制第八可控开关K8闭合，此时斩波制动电阻Rb、第八可控开关K8及整流模块3的D相支路的第七晶体管V7构成了制动电阻斩波耗能系统(如图8所示的黑色粗线部分构成：储能电容储能降压斩波系统+制动电阻斩波耗能系统)，以利用斩波制动电阻Rb耗能，从而避免了直流供电模式下轨道列车制动时的能量全部被斩波制动电阻Rb消耗。

作为一种可选地实施例，交流开关VCB1和直流开关VCB2均为真空断路器；八个可控开关均为接触器。

具体地，本申请的交流开关VCB1和直流开关VCB2均可以选用但不仅限于真空断路器(一种带有真空灭弧装置的断路器，能断开额定负荷电路和故障电流，以保护电气设备)；本申请的第一可控开关K1、第二可控开关K2、第三可控开关K3、第四可控开关K4、第五可控开关K5、第六可控开关K6、第七可控开关K7及第八可控开关K8均可以选用但不仅限于接触器，本申请在此不做特别的限定。

作为一种可选地实施例，整流模块3内所有开关管均为带体二极管的IGBT；其中：

IGBT的集电极作为对应开关管的第一端，IGBT的发射极作为对应开关管的第二端。

具体地，本申请的整流模块3内所有开关管均可以选用带体二极管的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，IGBT兼有高输入阻抗和低导通压降的优点。当然，本申请的整流模块3内所有开关管也可以选用带体二极管的其他类型的开关管，本申请在此不做特别的限定。

需要说明的是，在本申请电路拓扑的基础上，增加如为支撑电容Cd从0V电压上升至工作电压的预充电电路、用于二次纹波的二次谐振电路等类似的电气部件，属于本方案的替代方案；在本申请电路拓扑基础上，删减某一或某些模式(AC25KV、AC15kV、DC3000V、DC1500V、DC750V、内燃发电、储能电容储能及释能模式)的电路拓扑，属于本方案的替代方案。

请参照图9，图9为本发明实施例提供的一种轨道列车网侧变流系统的控制方法的流程图。

该控制方法应用于上述任一种轨道列车的网侧变流系统，包括：

步骤S1：在受电弓升弓后，检测受电弓上是否连接有供电线，若是，则执行步骤S2；若否，则执行步骤S3；

步骤S2：检测供电线上电网电压的供电制式，并控制变压模块和整流模块在供电制式对应的工作模式下运行，以使整流模块为支撑电容充电，并将支撑电容电压保持在供逆变器使用的预设目标电压；

步骤S3：控制非电气供电模块输出电能至整流模块，以使整流模块在接收到电能后为支撑电容充电，并将支撑电容电压保持在预设目标电压。

本申请提供的控制方法是轨道列车的网侧变流系统中控制器在执行内部程序时所实现的控制方法，控制方法的介绍请参考上述网侧变流系统的实施例。在上述网侧变流系统的各具体实施例下，控制方法对应有更具体的实现过程。比如，基于图2，在检测电网电压当前处于AC25kV等级的交流供电制式时，步骤S2具体包括：控制交流开关VCB1、第一可控开关K1及第二可控开关K2均闭合，并控制整流模块3将自身输入的交流电整流成直流电为支撑电容Cd充电，以使支撑电容Cd的中间直流电压保持在预设目标电压；在检测电网电压当前处于AC15kV等级的交流供电制式时，步骤S2具体包括：控制交流开关VCB1、第一可控开关K1及第三可控开关K3均闭合，并控制整流模块3将自身输入的交流电整流成直流电为支撑电容Cd充电，以使支撑电容Cd的中间直流电压保持在预设目标电压。关于上述网侧变流系统的各具体实施例，本申请对控制方法的具体实现过程不一一叙述，参考上述控制器的具体作用实现即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种轨道列车的网侧变流系统，其特征在于，设于轨道列车上，包括变压模块、非电气供电模块、整流模块、支撑电容及控制器；其中：

所述变压模块的输入端与所述轨道列车上的受电弓连接，所述整流模块的输入端分别与所述变压模块的输出端和所述非电气供电模块的输出端连接，所述整流模块的输出正端分别与所述支撑电容的第一端和所述轨道列车上为牵引电机供电的逆变器的输入正端连接，所述整流模块的输出负端分别与所述支撑电容的第二端和所述逆变器的输入负端连接；

所述控制器用于在所述受电弓升弓后，检测所述受电弓上是否连接有供电线，若是，则检测所述供电线上电网电压的供电制式，并控制所述变压模块和所述整流模块在所述供电制式对应的工作模式下运行，以使所述整流模块为所述支撑电容充电，并将所述支撑电容电压保持在供所述逆变器使用的预设目标电压；若否，则控制所述非电气供电模块输出电能至所述整流模块，以使所述整流模块在接收到电能后为所述支撑电容充电，并将所述支撑电容电压保持在预设目标电压；

当所述电网电压的供电制式包括AC25kV和AC15kV等级的交流供电制式时，所述变压模块包括交流开关、多抽头变压器、第一可控开关、第二可控开关及第三可控开关；其中：

所述交流开关的第一端作为所述变压模块的输入端，所述交流开关的第二端与所述多抽头变压器的原边高压侧端子连接，所述多抽头变压器的原边低压侧端子接地，所述多抽头变压器的次边高压侧端子与所述第一可控开关的第一端连接，所述多抽头变压器的次边中压侧端子与所述第二可控开关的第一端连接，所述多抽头变压器的次边低压侧端子与所述第三可控开关的第一端连接，所述第一可控开关、第二可控开关及第三可控开关的第二端均接入所述整流模块；

相应的，所述控制器具体用于在检测所述电网电压当前处于AC25kV等级的交流供电制式时，控制所述交流开关、第一可控开关及第二可控开关均闭合，并控制所述整流模块将自身输入的交流电整流成直流电为所述支撑电容充电；在检测所述电网电压当前处于AC15kV等级的交流供电制式时，控制所述交流开关、第一可控开关及第三可控开关均闭合，并控制所述整流模块将自身输入的交流电整流成直流电为所述支撑电容充电，以使所述支撑电容电压保持在所述预设目标电压；

所述整流模块包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管；其中：

所述第一开关管的第一端和所述第三开关管的第一端连接，其公共端作为所述整流模块的输出正端，所述第一开关管的第二端分别与所述第一可控开关的第二端和所述第二开关管的第一端连接，所述第三开关管的第二端分别与所述第二可控开关的第二端、所述第三可控开关的第二端及所述第四开关管的第一端连接，所述第二开关管的第二端和所述第四开关管的第二端连接，其公共端作为所述整流模块的输出负端；

相应的，所述控制器具体用于在检测所述电网电压当前处于AC25kV或AC15kV等级的交流供电制式时，通过控制所述第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管的导通情况，将所述整流模块输入的交流电整流成直流电为所述支撑电容充电，以使所述支撑电容电压保持在所述预设目标电压；

当所述电网电压的供电制式还包括直流供电制式时，所述变压模块还包括直流开关，且第N开关管包括第N晶体管和第N体二极管，N＝1,2,3,4；其中：

所述直流开关的第一端与所述交流开关的第一端连接，其公共端作为所述变压模块的输入端，所述直流开关的第二端分别与所述多抽头变压器的次边中压侧端子和所述第二可控开关的第一端连接；所述第N晶体管的第一端与所述第N体二极管的阴极连接，其公共端作为所述第N开关管的第一端，所述第N晶体管的第二端与所述第N体二极管的阳极连接，其公共端作为所述第N开关管的第二端；

相应的，所述控制器还用于在检测所述电网电压当前处于直流供电制式时，控制所述直流开关、第一可控开关及第三可控开关均闭合，并通过控制第二晶体管和第四晶体管的导通情况使所述支撑电容电压上升并保持在所述预设目标电压；

所述非电气供电模块包括内燃发电机、第四可控开关、第五可控开关及第六可控开关，且所述整流模块还包括第五开关管和第六开关管；其中：

所述内燃发电机的A相输出端子与所述第六可控开关的第一端连接，所述第六可控开关的第二端分别与所述第一开关管的第二端和所述第二开关管的第一端连接，所述内燃发电机的B相输出端子与所述第四可控开关的第一端连接，所述第四可控开关的第二端分别与所述第三开关管的第二端和所述第四开关管的第一端连接，所述内燃发电机的C相输出端子与所述第五可控开关的第一端连接，所述第五可控开关的第二端分别与所述第五开关管的第二端和所述第六开关管的第一端连接，所述第五开关管的第一端分别与所述第一开关管的第一端和所述第三开关管的第一端连接，其公共端作为所述整流模块的输出正端，所述第六开关管的第二端分别与所述第二开关管的第二端和所述第四开关管的第二端连接，其公共端作为所述整流模块的输出负端；

相应的，所述控制器具体用于当检测所述受电弓上未连接有供电线时，控制所述第四可控开关、第五可控开关及第六可控开关均闭合，同时控制所述内燃发电机开始输出电能，并通过控制所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管的导通情况，将所述整流模块输入的三相交流电整流成直流电为所述支撑电容充电，以使所述支撑电容电压保持在所述预设目标电压；

所述网侧变流系统还包括储能电容模块、滤波电感、第七可控开关、第八可控开关及斩波制动电阻，且所述整流模块还包括第七开关管和第八开关管，第M开关管包括第M晶体管和第M体二极管，M＝7,8；其中：

所述储能电容模块的正极与所述滤波电感的第一端连接，所述滤波电感的第二端与所述第七可控开关的第一端连接，所述第七可控开关的第二端分别与所述第八可控开关的第一端、所述第七开关管的第二端及所述第八开关管的第一端连接，所述第八可控开关的第二端与所述斩波制动电阻的第一端连接，所述斩波制动电阻的第二端分别与所述储能电容模块的负极、所述第二开关管的第二端、所述第四开关管的第二端、所述第六开关管的第二端及所述第八开关管的第二端连接，其公共端作为所述整流模块的输出负端，所述第七开关管的第一端分别与所述第一开关管的第一端、所述第三开关管的第一端及所述第五开关管的第一端连接，其公共端作为所述整流模块的输出正端；所述第M晶体管的第一端与所述第M体二极管的阴极连接，其公共端作为所述第M开关管的第一端，所述第M晶体管的第二端与所述第M体二极管的阳极连接，其公共端作为所述第M开关管的第二端；

相应的，所述控制器还用于在所述轨道列车的运行过程中，当检测到所述轨道列车当前供电区间的电网停电或所述轨道列车正经过过分相区间时，控制所述第七可控开关闭合，并通过控制第八晶体管的导通情况使所述支撑电容电压上升并保持在所述预设目标电压；

所述控制器还用于当所述轨道列车处于直流供电制式情况且处于制动工况时，若所述储能电容模块有储能裕量，则控制所述第七可控开关闭合，并通过控制第七晶体管的导通情况将所述牵引电机在制动工况下回馈的电能吸收至所述储能电容模块；若所述储能电容模块没有储能裕量，则控制所述第八可控开关闭合，以利用所述斩波制动电阻耗能。

2.如权利要求1所述的轨道列车的网侧变流系统，其特征在于，所述直流供电制式包括DC3000V和/或DC1500V和/或DC750V等级的直流供电制式。

3.如权利要求1所述的轨道列车的网侧变流系统，其特征在于，所述交流开关和所述直流开关均为真空断路器；八个可控开关均为接触器。

4.如权利要求1所述的轨道列车的网侧变流系统，其特征在于，所述整流模块内所有开关管均为带体二极管的IGBT；其中：

所述IGBT的集电极作为对应开关管的第一端，所述IGBT的发射极作为对应开关管的第二端。

5.一种控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4任一项所述的轨道列车的网侧变流系统，包括：

在所述受电弓升弓后，检测所述受电弓上是否连接有供电线；

若是，则检测所述供电线上电网电压的供电制式，并控制所述变压模块和所述整流模块在所述供电制式对应的工作模式下运行，以使所述整流模块为所述支撑电容充电，并将所述支撑电容电压保持在供所述逆变器使用的预设目标电压；

若否，则控制所述非电气供电模块输出电能至所述整流模块，以使所述整流模块在接收到电能后为所述支撑电容充电，并将所述支撑电容电压保持在预设目标电压。