ES2886046T3 - Método para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción de un sistema desuministro de potencia eléctrica a vehículos ferroviarios, programa informático correspondiente y dispositivo asociado - Google Patents
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Abstract
Un método para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción (121, 122) de un sistema de suministro de potencia eléctrica de un vehículo ferroviario (1), cada subestación está adaptada para transferir potencia eléctrica a una línea de suministro de CC (3) a través de una señal de suministro controlada por la subestación en función de un parámetro de tensión, la línea de suministro se coloca a lo largo de una vía (2) y un conjunto de vehículos (33, 34) que circulan por dicha vía que pueden conectarse eléctricamente a la línea de suministro, cada subestación está asociada respectivamente con un segmento de la vía correspondiente a su zona de servicio de suministro,caracterizado porqueel método incluye los siguientes pasos: - determinar los vehículos que circulan actualmente en el segmento específicamente asociado con dicha subestación; - determinar la tensión de suministro de corriente, en su punto de conexión a la línea de suministro, de cada uno de dichos vehículos determinados en el segmento; - determinar un valor actualizado del parámetro de tensión de dicha subestación en función de dicha tensión de suministro determinada de cada uno de dichos vehículos ubicados actualmente en el segmento respectivo asociado con dicha subestación; - controlar el ajuste de dicho valor actualizado así determinado del parámetro de tensión de dicha subestación.
Description
DESCRIPCIÓN
Método para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción de un sistema de suministro de potencia eléctrica a vehículos ferroviarios, programa informático correspondiente y dispositivo asociado
La presente invención se refiere a un método para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción de un conjunto de subestaciones de tracción de un sistema de suministro de potencia eléctrica de un vehículo eléctrico, cada subestación está adaptada para transferir potencia eléctrica a una línea de suministro de CC a través de una señal de suministro que tiene un tensión controlado por la subestación en función de un parámetro de tensión, la línea de suministro se dispone a lo largo de una pista y un conjunto de vehículos que circulan por dicha pista, cada subestación está asociada respectivamente con un segmento de la pista correspondiente a su zona de servicio de suministro.
Por ejemplo, el documento EP 1985490 A1 describe un sistema de este tipo para suministrar potencia eléctrica a vehículos ferroviarios desde subestaciones de tracción.
El comportamiento de la corriente I y la tensión U de una subestación está representado por una línea característica de salida, que depende del nivel de tensión sin carga seleccionado inicialmente. La tensión sin carga corresponde a la tensión para I = 0: cf. cada línea característica de salida se indica como 80 a 83 en la Figura 2.
La pendiente de la línea representa la resistencia eléctrica de la subestación. Como cualquier fuente física, la tensión de salida de la subestación disminuye a medida que aumenta su carga. Por tanto, la pendiente representa la caída de tensión en función de la corriente que circula por la infraestructura.
En el caso de una subestación convencional, la tensión sin carga Uo es fija durante la función operativa y es igual a un valor determinado en el momento del diseño o remodelación del sistema de suministro de potencia. El punto operativo en la línea característica varía constantemente en la práctica en función de la carga de la subestación, es decir, el número de trenes alimentados y su movimiento (aceleración, frenado, etc.).
La corriente que entrega una subestación se encuentra en los conductores de suministro (catenaria o 3er carril) y es allí donde se materializan las pérdidas por efecto Joule. Suponiendo inicialmente que la potencia requerida en un instante dado por el conjunto de trenes para que su movimiento no varíe con la tensión, existe en principio una hipérbola (producto constante U.I) en el diagrama de ejes U, I: ver por ejemplo las curvas 70, 71 y 72. Y el punto operativo de la subestación viene dado por la intersección de la hipérbola (por ejemplo, la curva 70) con la línea característica de la subestación (por ejemplo, la línea 83).
Se sabe que se intenta establecer un valor alto de tensión sin carga en las subestaciones para mejorar el rendimiento con el fin de mejorar las caídas de tensión de las subestaciones a los trenes. Sin embargo, aumentar la tensión sin carga de las subestaciones también tiene el efecto de penalizar el intercambio de potencia entre trenes y/o entre un tren y una subestación, entre la regeneración (es decir, por frenado del tren) y el consumo. En efecto, el frenado de los trenes y las subestaciones son fuentes de potencia en el sistema eléctrico y están en una especie de competencia entre sí. De acuerdo con los principios de la física, la fuente con la tensión sin carga más alta proporciona la mayor potencia. Por tanto, al aumentar la tensión sin carga de las subestaciones, se reduce la proporción de potencia entregada por los trenes que están frenando a los demás trenes y/o a una de las subestaciones; entonces se pierde más potencia de frenado en forma de calor, ya que no se puede intercambiar, por lo que las subestaciones deben suministrar más potencia.
El documento US 2015/027838 A1 también describe un dispositivo y un sistema para controlar una tensión de suministro de CC. El objeto de la invención es, por tanto, ayudar a mejorar esta situación.
Para ello, según un primer aspecto, la invención propone un método para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción del tipo mencionado anteriormente caracterizado porque el método comprende las siguientes etapas:
- determinar los vehículos que circulan actualmente en el segmento asociado específicamente con dicha subestación;
- determinar la tensión de suministro de corriente de cada uno de dichos vehículos determinados en el segmento en su punto de conexión a la línea de suministro;
- determinar un valor actualizado del parámetro de tensión de dicha subestación en función de dicha tensión de suministro determinada de cada uno de dichos vehículos ubicados actualmente en el segmento respectivo asociado con dicha subestación;
- controlar el ajuste de dicho valor actualizado así determinado del parámetro de tensión de dicha subestación.
La invención permite así incrementar dinámicamente el valor de la tensión sin carga de las subestaciones (y por tanto la característica corriente/tensión de cada subestación considerada) solo en la ubicación de la vía y durante el tiempo que sea necesario, en particular cuando la regeneración de potencia eléctrica en el segmento no es suficiente para mantener la tensión de suministro.
Esta optimización dinámica de la tensión sin carga permite reducir de forma óptima el valor de la corriente generando pérdidas en la infraestructura por efecto Joule.
En algunas realizaciones, el método para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción según la invención comprende además una o más de las siguientes características:
- el tramo de vía asociado a dicha subestación es el tramo que tiene como extremos un primer punto extremo y un segundo punto extremo, por lo que:
el primer punto extremo es el punto de conexión eléctrica a la línea de suministro de la subestación vecina más cercana a dicha subestación en una dirección a lo largo de dicha vía y
el segundo punto extremo es el punto de conexión eléctrica a la línea de suministro de la subestación vecina más cercana a dicha subestación en la dirección opuesta a lo largo de dicha vía si existe, o en caso contrario un extremo de la vía;
- el valor actualizado del parámetro de tensión de dicha subestación se determina en función de la diferencia, para cada uno de dichos vehículos actualmente ubicados en el segmento respectivo asociado a dicha subestación, entre un valor umbral de tensión que desencadena un aumento del parámetro de tensión de dicha estación y dicha tensión de suministro de corriente de dicho vehículo;
- dicho parámetro de tensión corresponde a la tensión sin carga;
- El valor actual del parámetro de tensión de dicha subestación se determina mediante la siguiente fórmula:
U0 = U00 C .Ii = i a n pos(Uth - Utr,i) donde:
U0 es el valor actualizado del parámetro de tensión determinado;
U00 y C son dos valores constantes;
n es el número de vehículos ubicados en el segmento asociado a dicha subestación;
pos (Uth - Utr, i) = 0 si Uth - Utr,i es negativo y, en caso contrario, pos (Uth - Utr, i) = Uth - Utr,i;
Uth es un valor constante;
Utr,i es el valor actual de la tensión de suministro de corriente en su punto de conexión a la línea de suministro, del i-ésimo vehículo, i = 1 a n, ubicado en el segmento asociado a dicha subestación.
En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un programa informático que comprende instrucciones de software que, cuando son ejecutadas por un ordenador, implementan un método como se definió anteriormente.
Según un tercer aspecto, la presente invención propone un dispositivo dinámico para el funcionamiento de al menos una subestación de tracción de un conjunto de subestaciones de tracción de un sistema de suministro de potencia eléctrica de un vehículo eléctrico, dicha subestación está adaptada para transferir potencia eléctrica a una línea de suministro de CC a través de una señal de suministro que tiene una tensión controlada por la subestación en función de un parámetro de tensión y que está asociada respectivamente a un segmento de la vía correspondiente a su zona de servicio de suministro, dicho dispositivo de adaptación se caracteriza porque está adaptado para determinar los vehículos que circulan actualmente en el segmento específicamente asociado a dicha subestación, determinar la tensión de suministro de corriente de cada uno de dichos vehículos determinados en el segmento en su punto de conexión a la línea de suministro, determinar un valor actualizado del parámetro de tensión de dicha subestación en función de dicha tensión de suministro determinada de cada uno de dichos vehículos ubicados actualmente en el respectivo segmento asociado a dicha subestación, y controlar un ajuste a dicho valor actualizado del parámetro de tensión de dicha subestación determinada de esta manera.
Estas características y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción, que se da solo a modo de ejemplo, y se lleva a cabo con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:
[Figura 1] la Figura 1 es una representación esquemática de una red ferroviaria equipada con un sistema de suministro de potencia que comprende una pluralidad de subestaciones en una realización de la invención;
[Figura 2] la Figura 2 es un gráfico que representa diferentes características de corriente/tensión en una realización de la invención;
[Figura 3] la Figura 3 es un diagrama de flujo de pasos implementados en una realización de la invención.
La Figura 1 muestra una red ferroviaria equipada con un sistema de suministro de potencia 1.
El sistema de suministro 1 se encuentra, por ejemplo, en la interfaz entre una red de suministro de corriente (no mostrada) y una línea de suministro 3 que se dispone a lo largo de una vía 2 para vehículos eléctricos, en el ejemplo considerado, vehículos ferroviarios, tales como los vehículos 31, 32, 33, 34, 35. Estos están conectados eléctricamente a la línea 3 de forma convencional, por ejemplo a través de su pantógrafo (indicado como 41 para el vehículo 31).
"Línea de suministro" se refiere a cualquier medio de transporte de energía eléctrica para proporcionar potencia eléctrica al vehículo, tal como un riel de suministro o una catenaria.
La red de suministro de corriente es, por ejemplo, una red capaz de suministrar una tensión alterna Vn que es una red trifásica de alta tensión alterna. “Alta tensión CA” indica aquí una tensión CA de entre 1000 y 50,000 V CA. De acuerdo con las enseñanzas de la solicitud de patente FR 28 73332, esta red también puede ser una red trifásica alterna de
baja tensión. Aquí, "trifásica alterna de baja tensión" denota una tensión por debajo de 1000 V CA. Normalmente, esta red trifásica alterna de baja tensión será una red de baja tensión con una tensión CA de entre 400 y 1000 V CA.
La tensión nominal en la línea 3 es una tensión CC, cuyo valor nominal Uc_nom es 750, 1500 o 3000 V CC, con variaciones alrededor de Uc_nom de entre Uc_mín y Uc_máx, como se especifica en la norma europea IEC60850/EN 50163.
El sistema de suministro 1 comprende una pluralidad de subestaciones de tracción, por ejemplo idénticas entre sí, distribuidas a intervalos regulares a lo largo de la línea 3. Para simplificar la Figura 1, solo se han mostrado cuatro subestaciones 121, 122, 123, 124 y se consideran a continuación; sin embargo, según la realización, su número n puede ser cualquier número, donde n es mayor o igual a 1, por ejemplo n es mayor que 10.
Las subestaciones 121 a 124 están conectadas eléctricamente a la red de suministro de corriente.
Cada subestación k, k = 121 a 124, está conectada eléctricamente a la línea 3 en un punto de conexión Pk. El punto Pk está separado del punto Pk+1 y del punto Pk-1 una distancia Dk. Esta distancia Dk es generalmente superior a varios cientos de metros, pero en cualquier caso, es lo suficientemente corta para que la subestación k suministre tracción a un vehículo, cuyo pantógrafo se encuentra en el punto Pk+1, mientras que la subestación Sk+1 está inactiva.
Aquí la distancia Dk está entre 1000 y 2000 m para una tensión nominal UC_nom de 750 V DC y hasta 20 km para una tensión nominal UC_nom de 3000 V DC.
“Suministro de tracción” se refiere al hecho de que una subestación k genera potencia suficiente en la línea 3 para alimentar los motores de tracción de aquellos vehículos 31 a 35 ubicados en una zona de suministro de tracción Ztk asociada a la misma, respectivamente.
En la realización considerada, la zona de suministro de potencia considerada Ztk de la subestación K, k = 121 a 124 es el segmento de los extremos Pk-1 y Pk+1 (obsérvese que cuando la subestación es la última subestación en la vía en una de los direcciones de recorrido, uno de los extremos de la zona de suministro de potencia es, por lo tanto, el extremo de la pista).
En esta realización, la subestación k comprende un convertidor de cuatro cuadrantes conectado, por un lado, a la red 20 y, por otro lado, al punto Pk de la línea 3. Este convertidor es capaz de rectificar la tensión trifásica de la red 20 para entregar en la línea 3 una tensión DC rectificada entre Uc_mín y Uc_máx.
En una realización, el convertidor está, por ejemplo, formado por un puente bidireccional controlado fabricado a partir de transistores de potencia tales como IGBT (Transistores Bipolares de Puerta Aislada). El puente controlado permite generar, en modo rectificador, una tensión de suministro para la línea 3 con una línea característica de salida con una pequeña pendiente en función de la corriente entregada.
En la realización considerada, cada subestación k, k = 121 a 124 está equipada con un bloque de telecomunicaciones (indicado como 50 para la subestación 122) adaptado para intercambiar datos con un bloque de telecomunicaciones 11 de una unidad de control 10 adecuada para controlar el sistema de suministro de potencia 1. En la realización considerada, las telecomunicaciones así implementadas son telecomunicaciones por radiofrecuencia.
En la realización considerada, cada subestación k comprende una unidad de control (indicada como 60 para la subestación 122) capaz de activar una modificación de su tensión sin carga, también conocido como parámetro de tensión—al recibir un comando correspondiente.
El sistema de suministro de potencia 1 comprende además la unidad de control 10. La unidad de control 10 comprende el bloque de telecomunicaciones 11 y un bloque de procesamiento 14.
El bloque de procesamiento 14, en la realización considerada, comprende una memoria 12 y un microprocesador 13; la memoria 12 almacena instrucciones de software que, cuando son ejecutadas en el microprocesador 13, implementan las operaciones descritas en la Figura 3 y que incumben al bloque de procesamiento 14.
La memoria 12 también almacena la posición de la pista de cada punto Pk.
En la presente realización, cada uno de los trenes 31 a 35 está equipado con un bloque de telecomunicaciones (no mostrado) adaptado para intercambiar datos con el bloque de telecomunicaciones 11. En una realización, estas telecomunicaciones que se implementan son telecomunicaciones por radiofrecuencia.
En otras realizaciones, las telecomunicaciones entre el bloque de telecomunicaciones 11 de la unidad de control 10 con los bloques de telecomunicaciones de los trenes serán del tipo de radiofrecuencia mientras que las telecomunicaciones entre el bloque de telecomunicaciones 11 de la unidad de control 10 con los bloques de telecomunicaciones de las subestaciones serán del tipo cableado, o para las subestaciones que actúan como relés
entre la unidad de control 10 y los trenes, todas las comunicaciones son del tipo cableado entre la unidad de control 10 y las subestaciones y del tipo de radiofrecuencia entre las subestaciones y los trenes.
En esta realización, los trenes 31 a 34 comprenden además un sensor de tensión y un sensor de posición (no mostrado). El sensor de tensión a bordo de un tren está adaptado para medir la tensión de suministro de corriente en el punto de conexión eléctrica (es decir, en el pantógrafo) entre el tren y la línea de suministro 3. El sensor de posición a bordo de un tren es, por ejemplo, un módulo GPS adaptado para determinar la posición actual del tren. Estos sensores son adecuados para transmitir en tiempo real, por ejemplo cada t segundos (t comprendido en el rango [0,2 2], uno, la tensión de suministro de corriente, y el otro, la posición del tren con respecto al bloque de telecomunicaciones 11 de la unidad de control 10, a través de un enlace de telecomunicaciones establecido entre un bloque de telecomunicaciones del tren y el bloque de telecomunicaciones de la unidad de control 10 (véase en la Figura 1, el enlace 51 para el tren 41).
Los pasos de un método 100 mostrado en la Figura 3 se implementan en una realización de la invención.
El método 100 se lleva a cabo periódicamente, por ejemplo, cada s segundos, s en el rango [0,5-2].
En un paso 101, cada tren 31 a 35 que circula por la vía 3 transmite al bloque de telecomunicaciones 11 de la unidad de control 10 el valor actual de su tensión de suministro al pantógrafo así como sus datos GPS que indican su ubicación actual. Esta información se proporciona en tiempo real al bloque de procesamiento 14.
En un paso 102, tan pronto como se recibe esta información, para cada subestación k en la vía 3, k = 121 a 124, el bloque de procesamiento 14 determina un valor de tensión sin carga actualizado para la subestación en función de la posición de los trenes (con respecto a la zona de suministro de la subestación k según se define en el caso considerado por la posición de los puntos Pk en la memoria 12) y de las tensiones de suministro actuales de estos trenes según se reciben.
En una realización, el valor actualizado de la tensión sin carga de la subestación k para cada uno de dichos trenes ubicados actualmente en la zona de suministro Ztk asociada respectivamente a la subestación se determina en función de la diferencia entre un valor umbral de tensión que desencadena un aumento en la tensión sin carga de dicha estación y dicha tensión de suministro de corriente de dicho tren.
En una realización, el valor actualizado de tensión sin carga Uok para la subestación k se determina con mayor precisión utilizando la siguiente fórmula:
Uok = Uook C.Zi=i a n pos(Uth - Utr,i) (Fórmula 1)
donde
Uok es el valor actualizado de la tensión sin carga determinada;
Uook es una constante igual al tensión de carga predeterminada de la subestación en cuestión (puede corresponder al valor de tensión fijo sin carga utilizado en la técnica anterior);
C es una constante, determinada, por ejemplo, mediante simulación o mediante pruebas en el sitio; puede tomar el mismo valor independientemente de las subestaciones o variar según las subestaciones;
n es el número de trenes ubicados dentro de la zona de suministro de potencia Ztk asociada a dicha subestación k (por ejemplo, en la situación representada en la Figura 1; para la subestación k = 122, asociada a la zona Zt122 correspondiente al tramo de vía entre P121 y P123, n = 3);
Uth es un valor constante; es el valor umbral que desencadena el aumento de la tensión sin carga de la subestación k, determinada por ejemplo por simulación o por pruebas in situ; puede tomar el mismo valor independientemente de las subestaciones o variar según las subestaciones;
Utr,i es el valor actual de la tensión de suministro de corriente en su punto de conexión a la línea de suministro, del i-ésimo tren, i = 1 a n, ubicado dentro de la zona de suministro Ztk asociada a dicha subestación; pos (Uth - Utr,i) = 0 si Uth - Utr,i es negativo, y en caso contrario, pos (Uth - Utr,i) = Uth - Utr,i.
Por tanto, la fórmula (1) permite aumentar el valor de la tensión sin carga de Uook cuando sea necesario, teniendo en cuenta la tensión de cada tren, en particular el que presenta la caída de tensión más significativa, pero también el que está en modo de frenado con aumento de tensión. Esta fórmula permite determinar la tensión sin carga correspondiente a un compromiso satisfactorio entre maximizar la recuperación y minimizar las pérdidas por efecto Joule.
Esta fórmula (1) realiza una verificación de bucle abierto.
Además, se debe garantizar que la tensión sin carga de cada subestación se mantenga muy por debajo de Uc_máx de acuerdo con la IEC60850/En 50163.
De manera ventajosa, se pueden usar otros cálculos para determinar los valores de tensión sin carga actualizados de
las subestaciones.
Sin embargo, estas fórmulas deben respetar el principio de aumentar la tensión sin carga cuando cae la tensión del tren.
En un paso 103, el bloque de procesamiento 14 transmite un comando 61 a cada subestación k, a través del bloque de telecomunicaciones 11 que controla el reemplazo del valor de tensión sin carga para la subestación k con el valor actualizado calculado en el paso 102.
La unidad de control de la subestación k recibe entonces, a través del bloque de telecomunicaciones de la subestación, el comando 61 destinado a dicha unidad y desencadena el cambio de tensión sin carga en tiempo real: por ejemplo, en el caso de una tecnología IGBT, el nuevo valor es descargado en la memoria del controlador del convertidor; en el caso de una tecnología de rectificador de diodos, se utiliza un bucle de regulación que incluye un cambiador de tomas bajo carga en el transformador asociado.
La presente invención permite así reducir las pérdidas de potencia adaptando dinámicamente la tensión sin carga de las subestaciones, permitiendo así una reducción del tamaño de la subestación (transformador, convertidor, etc.).
Para ilustrar los efectos de la invención, se hace referencia a la Figura 2 que muestra algunas curvas de tensión, en las ordenadas, en función de la corriente, en las abscisas.
La curva 83 corresponde a la línea característica U, I del estado de la técnica donde la tensión sin carga es fija. Por ejemplo, Uook fue seleccionado para ser igual a Uof, para k = 121 a 124.
A modo de ejemplo, se supone que la unidad de control 10 determina que hay 3 trenes presentes en la zona de suministro de una subestación, y se supone que estos 3 trenes se están partiendo (es decir, no frenando).
En el caso de una tensión sin carga correspondiente a la de una subestación convencional del estado de la técnica (Uook= Uof), el punto operativo será el punto B (intersección entre la curva 70 de la potencia suministrada por la subestación y la línea característica 83 de la subestación).
La implementación de la invención aumentará dinámicamente la tensión sin carga desde U0f a un valor superior U0d (sin sobrepasar el valor máximo permitido) desde el punto B para buscar un segundo punto operativo, por ejemplo el punto A, correspondiente a la intersección entre la misma curva de potencia 70 y la línea U/I correspondiente a una tensión sin carga superior). Se entiende así que la potencia suministrada es idéntica para la subestación, pero que la corriente que fluye es menor (flecha F en la Figura 2). Esto resulta en pérdidas reducidas por efecto Joule en la infraestructura.
Como otro ejemplo, se supone que de los 3 trenes en la zona de suministro de la subestación, 2 trenes parten y un tren frena.
Otro objeto de la invención es permitir la máxima recuperación de energía de un tren que está frenando. Sin embargo, al aumentar la tensión sin carga U0, la potencia se retirará de la subestación en lugar de utilizar la energía de frenado. Por tanto, debe encontrarse un compromiso entre la tensión inicial U0f (curva 83) y la tensión sin carga dinámica máxima U0d (curva 80), representada por una línea intermedia (línea 81,82 por ejemplo). Así, nos moveremos en una curva de potencia iso (ubicada debajo de la curva anterior 70 ya que la potencia a suministrar por la subestación ha disminuido) tratando de ajustar el valor de tensión sin carga de manera que se minimice la corriente que pasa por la subestación. Es decir, pasar del punto D (intersección de las curvas 71 y 83) al punto C (intersección de las curvas 71 y 82). Si no hubiera recuperación de energía (regeneración), esperaríamos el valor de U0d correspondiente a la línea 80, pero como hay una fase de recuperación de energía, la tensión sin carga no se puede maximizar.
Así, el valor de tensión sin carga según la invención corresponde al compromiso que permite maximizar la recuperación de energía por frenado minimizando las pérdidas por efecto Joule en la infraestructura.
En otra realización, el bloque de procesamiento 14 se implementa como un dispositivo lógico programable, tal como un FPGA (Matriz de Puerta Programable en Campo), o como un circuito integrado dedicado, tal como un ASIC (Circuito Integrado de Aplicaciones Específicas).
En una realización, las operaciones descritas anteriormente llevadas a cabo por una unidad de control centralizada 10 pueden en cambio llevarse a cabo de manera distribuida, por ejemplo, cada subestación (o ciertas subestaciones) puede comprender un módulo de cálculo similar a la unidad de control 10 para determinar los valores actualizados de su tensión sin carga.
Cabe señalar que anteriormente se ha descrito una realización con referencia a vehículos ferroviarios; sin embargo, la invención es, por supuesto, aplicable a cualquier tipo de vehículo eléctrico, tal como un automóvil energizado por un carril terrestre.
Claims (10)
1. Un método para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción (121, 122) de un sistema de suministro de potencia eléctrica de un vehículo ferroviario (1), cada subestación está adaptada para transferir potencia eléctrica a una línea de suministro de CC (3) a través de una señal de suministro controlada por la subestación en función de un parámetro de tensión, la línea de suministro se coloca a lo largo de una vía (2) y un conjunto de vehículos (33, 34) que circulan por dicha vía que pueden conectarse eléctricamente a la línea de suministro, cada subestación está asociada respectivamente con un segmento de la vía correspondiente a su zona de servicio de suministro,caracterizado porqueel método incluye los siguientes pasos:
- determinar los vehículos que circulan actualmente en el segmento específicamente asociado con dicha subestación;
- determinar la tensión de suministro de corriente, en su punto de conexión a la línea de suministro, de cada uno de dichos vehículos determinados en el segmento;
- determinar un valor actualizado del parámetro de tensión de dicha subestación en función de dicha tensión de suministro determinada de cada uno de dichos vehículos ubicados actualmente en el segmento respectivo asociado con dicha subestación;
- controlar el ajuste de dicho valor actualizado así determinado del parámetro de tensión de dicha subestación.
2. El método para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción (122) según la reivindicación 1, en donde el segmento de vía (Zt122) asociado a dicha subestación es el segmento que tiene, como extremos, un primer punto extremo (P121) y un segundo punto extremo (P123), de manera que: el primer punto extremo es el punto de conexión eléctrica a la línea de suministro de la subestación adyacente más cercana (121) a dicha subestación en una dirección a lo largo de dicha vía, y
el segundo punto extremo es el punto de conexión eléctrica a la línea de suministro de la subestación adyacente más cercana (123) a dicha subestación en la dirección opuesta a lo largo de dicha vía si existe, o en caso contrario, un extremo de la vía.
3. El método para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción (122) según la reivindicación 1 o 2, según el cual el valor actualizado del parámetro de tensión de dicha subestación se determina en función de la diferencia, para cada uno de dichos vehículos actualmente ubicado en el segmento respectivo asociado a dicha subestación, entre un valor umbral de tensión que desencadena un aumento del parámetro de tensión de dicha estación y dicha tensión de suministro de corriente de dicho vehículo.
4. El método para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción (122) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho parámetro de tensión corresponde a la tensión sin carga.
5. El método para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción (122) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el valor actualizado del parámetro de tensión de dicha subestación se determina utilizando la siguiente fórmula:
U 0 = Uoo C . I ¡ = 1 á n P O S ( U t h - U tr,¡)
donde:
U0es el valor actualizado del parámetro de tensión determinado;
Uooy C son dos valores constantes;
n es el número de vehículos ubicados dentro del segmento asociado a dicha subestación; pos(Uth - Utr,i) = 0 si Uth - Utr,i es negativo, y en caso contrario, pos (Uth - Utr,i) = Uth - Utr,i;
Uthes un valor constante;
Utri es el valor actual de la tensión de suministro de corriente en su punto de conexión a la línea de suministro (3), del iésimovehículo, i = 1 a n, ubicado dentro del segmento asociado a dicha subestación.
6. Un programa informático que comprende instrucciones de software que, cuando son ejecutadas por un ordenador, llevan a cabo un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
7. Un dispositivo (60) para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción (122) de un sistema de suministro de potencia eléctrica (1) de un vehículo ferroviario (33, 34), cada subestación está adaptada para transferir potencia eléctrica a una línea de suministro de CC (3) mediante una señal de suministro controlada por la subestación en función de un parámetro de tensión, la línea de suministro se coloca a lo largo de una vía y un conjunto de vehículos que circulan por dicha vía, dicha subestación está asociada respectivamente a un segmento de la vía correspondiente a su zona de servicio de suministro (Zt122), dicho dispositivo de adaptaciónse caracteriza porqueestá adaptado para determinar los vehículos que circulan actualmente en el segmento específicamente asociado a dicha subestación, con el fin de determinar la tensión
de suministro de corriente, en su punto de conexión a la línea de suministro, de cada uno de dichos vehículos determinados en el segmento; con el fin de determinar un valor actualizado del parámetro de tensión de dicha subestación en función de dicha tensión de suministro determinada de cada uno de dichos vehículos ubicados actualmente en el segmento respectivo asociado con dicha subestación y ordenar un ajuste de dicho valor actualizado así determinado del parámetro de tensión de dicha subestación.
8. El dispositivo (60) para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción (122) de acuerdo con la reivindicación 7, adaptado para considerar el segmento de vía (Zt122) asociado a dicha subestación como igual al segmento que tiene, como extremos, un primer punto extremo (P121) y un segundo punto extremo (P123), de manera que:
el primer punto extremo es el punto de conexión eléctrica a la línea de suministro de la subestación adyacente más cercana (121) a dicha subestación en una dirección a lo largo de dicha vía, y
el segundo punto extremo es el punto de conexión eléctrica a la línea de suministro de la subestación adyacente más cercana (123) a dicha subestación en la dirección opuesta a lo largo de dicha vía si existe, o en caso contrario un extremo de la vía.
9. El dispositivo (60) para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción (122) según la reivindicación 7 u 8, adaptado para determinar el valor actualizado del parámetro de tensión de dicha subestación en función de la diferencia, para cada uno de dichos vehículos ubicados actualmente en el segmento respectivo asociado a dicha subestación, entre un valor umbral de tensión que desencadena un aumento del parámetro de tensión de dicha estación y dicha tensión de suministro de corriente de dicho vehículo.
10. El dispositivo (60) para adaptar dinámicamente el funcionamiento de al menos una subestación de tracción (122) según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en donde dicho parámetro de tensión corresponde a la tensión sin carga.
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