WO2020173433A1 - 高速动车组辅助供电系统控制方法、系统及高速动车组 - Google Patents

高速动车组辅助供电系统控制方法、系统及高速动车组 Download PDF

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任祥臣
郑恒亮
吕龙
马晓明
王中尧
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中车长春轨道客车股份有限公司
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Definitions

  • High-speed EMU auxiliary power supply system control method, system and high-speed EMU This application requires that it be submitted to the Chinese Patent Office on February 26, 2019, the application number is 201910141801.2, and the title of the invention is "High-speed EMU auxiliary power supply system control method, system and high-speed EMU The priority of the Chinese patent application of "EMU", the entire content of which is incorporated into this application by reference.
  • This application relates to the field of rail transit technology, and more specifically, to a method and system for controlling a high-speed EMU auxiliary power supply system, and a high-speed EMU.
  • a control method of an auxiliary power supply system is applied to an auxiliary power supply system of a high-speed EMU.
  • the high-speed EMU includes at least one car group, and each car group includes eight cars, and the auxiliary power supply system includes each car group.
  • the multiple traction auxiliary converters for different cars of the carriage group and the multiple circuit breakers connected to the multiple traction auxiliary converters, the auxiliary power supply system control method includes:
  • the grouping of the traction auxiliary converters in the carriage group into sections according to the closed states of a plurality of the circuit breakers includes:
  • the traction auxiliary converter in the car No. 7 belongs to one zone group, and the traction auxiliary converter in the other cars is another zone group. ;
  • the traction assist converter located in the car number 2 is the first section grouping, and the traction assist converter located in the car number 4
  • the converter is the second section grouping, and the traction auxiliary converters located in the cars numbered 5 and 7 are the third section grouping;
  • the traction assist converter in the car numbered 2 is the first section grouping
  • the traction assist in the car numbered 7 The converter is the second section grouping
  • the traction auxiliary converters located in the carriages numbered 4 and 5 are the third section grouping
  • the traction assist converter located in the car number 5 is the first section grouping
  • the traction assist converter located in the car number 7 The converter is the second section grouping
  • the traction auxiliary converters located in the cars numbered 2 and 4 are the third section grouping;
  • the traction auxiliary converter with the smallest number among the traction auxiliary converters that has issued the ready signal is sent a permission start signal to enable the traction auxiliary converter
  • the device starts after receiving the enable start signal.
  • An auxiliary power supply system control system which is applied to the auxiliary power supply system of high-speed EMUs.
  • the high The fast-moving car group includes at least one car group, and each car group includes eight cars.
  • the auxiliary power supply system includes a plurality of traction auxiliary converters respectively distributed in different cars of each car group, and a plurality of cars connected to each other.
  • the auxiliary power supply system control method includes:
  • a state acquisition module configured to acquire the closed state of a plurality of the circuit breakers
  • the section grouping module is used to group the traction auxiliary converters in the carriage group into sections according to the closed state of a plurality of said circuit breakers;
  • the traction assist converter in the car numbered 2 is the first section grouping
  • the traction assist in the car numbered 7 The converter is the second section grouping
  • the traction auxiliary converters located in the carriages numbered 4 and 5 are the third section grouping
  • the traction assist converter located in the car number 5 is the first section grouping
  • the traction assist converter located in the car number 7 The converter is the second section grouping
  • the traction auxiliary converters located in the cars numbered 2 and 4 are the third section grouping;
  • a high-speed EMU comprising: at least one car group, each car group includes eight cars, the auxiliary power supply system includes a plurality of traction auxiliary converters respectively distributed in different cars of each car group, and Multiple circuit breakers connecting multiple traction auxiliary converters;
  • auxiliary power supply system control system as described in any one of the above.
  • FIG. 1 is a schematic flowchart of a method for controlling an auxiliary power supply system according to an embodiment of the application
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a car group provided by an embodiment of the application.
  • Fig. 3 is a schematic flowchart of a method for controlling an auxiliary power supply system according to another embodiment of the application.
  • an embodiment of the present application provides an auxiliary power supply system control method, which is applied to an auxiliary power supply system of a high-speed EMU.
  • the high-speed EMU includes at least one car group, and each car group includes eight cars.
  • the auxiliary power supply system includes a plurality of traction auxiliary converters respectively distributed in different cars of each of the car groups, and a plurality of circuit breakers connected to the plurality of the traction auxiliary converters, and the auxiliary power supply system control method includes:
  • An auxiliary power supply system control system is applied to an auxiliary power supply system of a high-speed EMU.
  • the high-speed EMU includes at least one car group, and each car group includes eight cars.
  • the auxiliary power supply system includes A plurality of traction auxiliary converters of different cars of the car group, and a plurality of circuit breakers connected to the plurality of the traction auxiliary converters, the auxiliary power supply system control method includes: a state acquisition module for acquiring a plurality of The closed state of the circuit breaker;
  • the section grouping module is used to group the traction auxiliary converters in the car group into sections according to the closed state of a plurality of said circuit breakers;
  • the first start-up module is used to control one of the traction auxiliary converters in the same section group to start;
  • the second starting module is used to start other traction auxiliary converters in the section group at the same time according to the voltage phases output by the started traction auxiliary converters in the section group.
  • the auxiliary power supply system control method first obtains the closed state of the circuit breakers between the car groups in the high-speed EMU, and then groups the traction auxiliary converters in the car group into section groups according to the closed state of these circuit breakers, and finally groups each section
  • the traction auxiliary converter in the group is started; in the process of starting the traction auxiliary converter in each section group, first control one traction auxiliary converter in the same section group to start, and then control Other traction auxiliary converters are started at the same time, so as to reduce the overall starting time of the auxiliary power supply system on the basis of avoiding the problem of phase-to-phase short circuit caused by the simultaneous starting of the traction auxiliary converters.
  • An auxiliary power supply system for a fast-moving train group includes at least one car group, each car group includes eight cars, and the auxiliary power supply system includes a plurality of traction cars respectively distributed in different cars of each car group Auxiliary converter, and multiple circuit breakers connected to multiple auxiliary traction converters, the auxiliary power supply system control method includes:
  • the auxiliary power supply system control method first obtains the closed state of the circuit breakers between the car groups in the high-speed EMU, and then divides the traction auxiliary converters in the car group into section groups according to the closed state of these circuit breakers, and finally groups each The traction auxiliary converter in the section grouping is started; in the process of starting the traction auxiliary converter in each section group, first control one traction auxiliary converter in the same section group to start, and then Control other traction auxiliary converters to start at the same time, and achieve the purpose of shortening the overall starting time of the auxiliary power supply system on the basis of avoiding the problem of phase-to-phase short circuit caused by the simultaneous starting of the traction auxiliary converters.
  • each car group includes eight cars. As shown in Figure 2, the eight cars in the car group are numbered in order from 1 to 8; the auxiliary power supply system includes 4 cars respectively distributed in each of the cars.
  • the traction auxiliary converters of the car groups numbered 2, 4, 5 and 7 and 3 circuit breakers connected to the 4 said traction auxiliary converters.
  • the 3 circuit breakers are located in numbers 3, 5 and 6 compartments.
  • Figure 2 also shows the on-board power box, load and chargers located in the cars numbered 1 and 8 in each car.
  • the front positions of cars 1 and 8 are one end, and the other end is two ends.
  • the end of the other cars closest to the front (one end of car 1 or car 8) is called one end, and the other end is two ends.
  • Bit end is the end of the other cars closest to the front (one end of car 1 or car 8).
  • FIG. 2 shows the distribution of auxiliary traction converters and circuit breakers.
  • the complete AC bus is divided into 4 bus sections.
  • Cars numbered 7 and 8 are one bus section, and cars numbered 3 and 4 are one bus. In the interval, the cars numbered 5 and 6 are a bus zone, and the cars numbered 1 and 2 are a bus zone.
  • the 4 busbar sections will be connected in series to form an AC busbar.
  • the closing or opening of a circuit breaker can be controlled by the Train Control and Management System (TCMS), which can more accurately locate the fault location, that is, the fault range can be accurately determined.
  • TCMS Train Control and Management System
  • each fault point affects only the normal operation of one traction auxiliary converter, when only one traction auxiliary converter stops supplying power, the main control functions of the whole vehicle are not affected;
  • the above short-circuit faults are distributed on the front and rear half of the train.
  • TCMS opens the circuit breakers located in cars numbered 3 and 6, and the bus is divided into 3 sections: 1 -2 car is a section (2 car auxiliary inverters stop working), 3-4-5-6 car is a section (4 cars, 5 car auxiliary inverters are normally supplied), 7-8 car is a section (7 cars auxiliary The inverter stops working), this working condition can still ensure that the main function of the vehicle is running without waiting for rescue, which reduces the serious impact of the single-point failure in the traditional control method on the entire vehicle.
  • the traction auxiliary converter includes:
  • the eight cars in the car group are numbered in sequence from 1 to 8;
  • the auxiliary power supply system includes 4 cars respectively distributed in The traction auxiliary converters of each carriage group numbered 2, 4, 5, and 7 and 3 circuit breakers connected to the 4 traction auxiliary converters, and the 3 circuit breakers are located in numbers 3, 5 and 6 compartments;
  • the grouping of the traction auxiliary converters in the carriage group into sections according to the closed states of a plurality of the circuit breakers includes:
  • Table 1 shows the traction assist converter in the case of different section groupings.
  • Table l Theoretical calculation value of auxiliary starting time under different working conditions
  • the controlling one of the traction auxiliary converters in the same section group to start includes:
  • S1032 When receiving ready signals from multiple traction auxiliary converters at the same time, send a start-permission signal to the traction auxiliary converter with the smallest number among the traction auxiliary converters that have issued the ready signal, so that the traction assist The converter starts after receiving the allowable start signal.
  • an embodiment of the present application provides an auxiliary power supply system control system, which is applied to an auxiliary power supply system of a high-speed EMU.
  • the high-speed EMU includes at least one car group, and each car group includes eight cars.
  • the auxiliary power supply system includes a plurality of traction auxiliary converters respectively distributed in different cars of each of the car groups, and a plurality of circuit breakers connected to the plurality of the traction auxiliary converters, and the auxiliary power supply system control method includes:
  • a state acquisition module configured to acquire the closed state of a plurality of the circuit breakers
  • the section grouping module is used to group the traction auxiliary converters in the car group into sections according to the closed state of a plurality of said circuit breakers;
  • the first start-up module is used to control one of the traction auxiliary converters in the same section group to start;
  • the second starting module is used to start other traction auxiliary converters in the section group at the same time according to the voltage phases output by the started traction auxiliary converters in the section group.
  • the second starting module is specifically configured to control the output of other traction auxiliary converters and the activated traction auxiliary converter after other traction auxiliary converters in the section group send a ready signal
  • the three-phase phase of the output voltage of the converter is the same voltage.
  • the eight cars in the car group are numbered sequentially from 1 to 8;
  • the auxiliary power supply system includes four traction cars that are respectively distributed in each of the car groups numbered 2, 4, 5, and 7 Auxiliary converter, and 3 circuit breakers connected to the 4 auxiliary traction converters, the 3 circuit breakers are respectively located in carriages numbered 3, 5 and 6;
  • the section grouping module is specifically used to: when only the circuit breaker located in the carriage number 3 is turned off, the traction auxiliary converter located in the carriage number 2 is a section grouping, and the traction in the other carriages The auxiliary converter is grouped into another section;
  • the traction assist converter located in the car number 2 is the first section grouping, and the traction assist converter located in the car number 4
  • the converter is the second section grouping, and the traction auxiliary converters located in the cars numbered 5 and 7 are the third section grouping;
  • the traction assist converter in the car numbered 2 is the first section grouping
  • the traction assist in the car numbered 7 The converter is the second section grouping
  • the traction auxiliary converters located in the cars numbered 5 and 4 are the third section grouping
  • the traction assist converter located in the car number 5 is the first section grouping
  • the traction assist converter located in the car number 7 The converter is the second section grouping
  • the traction auxiliary converters located in the cars numbered 2 and 4 are the third section grouping;
  • the first starting module is specifically configured to, when only a ready signal of one traction auxiliary converter is received, send a starting permission signal to the traction auxiliary converter that sends the ready signal, so that the The traction auxiliary converter starts after receiving the allowable start signal;
  • an embodiment of the present application also provides a high-speed EMU, including: at least one car group, each car group includes eight cars, and the auxiliary power supply system includes different cars respectively distributed in each of the car groups A plurality of auxiliary traction converters, and a plurality of circuit breakers connected to the plurality of auxiliary traction converters;
  • the embodiments of the present application provide a method for controlling the auxiliary power supply system of a high-speed EMU, System and high-speed EMU, wherein the auxiliary power supply system control method first obtains the closed state of the circuit breakers between the car groups in the high-speed EMU, and then performs the traction auxiliary converter in the car group according to the closed state of these circuit breakers Section grouping, and finally start the traction auxiliary converter in each section group; in the process of starting the traction auxiliary converter in each section group, first control a traction auxiliary converter in the same section group The converter is started, and then other auxiliary traction converters are controlled to start at the same time.
  • the purpose of shortening the overall starting time of the auxiliary power supply system is realized.

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Abstract

一种高速动车组辅助供电系统控制方法、系统及高速动车组，其中，所述辅助供电系统控制方法为：获取高速动车组车厢组间的多个断路器的闭合状态（S101），根据多个断路器的闭合状态，将车厢组中的牵引辅助变流器进行区间分组（S102），控制同一个区间分组中的牵引辅助变流器中的一个牵引辅助变流器进行启动（S103），根据区间分组中已启动的牵引辅助变流器输出的电压相位，同时启动所述区间分组中其他的牵引辅助变流器（S104）。上述技术方案在避免牵引辅助变流器同时启动可能造成的相间短路问题的基础上，实现了缩短辅助供电系统的整体启动时间的目的。

Description

高速动车组辅助供电系统控制方法、 系统及高速动车组 本申请要求于 2019年 2月 26日提交中国专利局、 申请号为 201910141801.2、 发明名称为 “高速动车组辅助供电系统控制方法、 系统及高速动车组” 的中国 专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域 本申请涉及轨道交通技术领域， 更具体地说， 涉及一种高速动车组辅助供 电系统控制方法、 系统及高速动车组。
背景技术 高速动车组是指构造速度在 200km/h以上的动车组列车， 其运营速度一般 要达到 250km/h以上， 属于高速列车中级别更高的类型。 高速动车组可以满足 长距离、 大运量、 高密度、 旅行时间短等运输需求。
从整车成本、 轻量化以及简化系统控制的角度出发， 高速动车组普遍采用 牵引和辅助集成于一体的技术方案，即在高速动车组中的辅助供电系统通常包 括多个牵引辅助变流器，其中牵引辅助变流器并网将交流中压电输出给中压交 流母线， 通过车载电源箱（或外接供电箱）之间的电气接线将整车交流母线串 联在一起。 为了提升故障工况下列车可用性， 在整车交流母线上还设置了多个 断路器将交流母线分为多段。
在对辅助供电系统的牵引辅助变流器进行控制时，为了避免同一交流母线 下牵引辅助变流器同时启动造成的相间短路，需要对牵引辅助变流器进行依次 顺序启动， 即全列车的多个牵引辅助变流器按照一定排序逐个启动， 这种方式 可以有效避免辅助系统启动时相间短路的问题， 但总体启动时间较长， 给整车 用电负载启动时间带来了不良影响， 延长了车辆的启动时间。
发明内容 为解决上述技术问题，本申请提供了一种高速动车组辅助供电系统控制方 法、 系统及高速动车组， 以在避免牵引辅助变流器同时启动可能造成的相间短 路问题的基础上， 实现缩短辅助供电系统的整体启动时间的目的。
为实现上述技术目的， 本申请实施例提供了如下技术方案：
一种辅助供电系统控制方法，应用于高速动车组的辅助供电系统， 所述高 速动车组包括至少一组车厢组，每组车厢组包括八节车厢， 所述辅助供电系统 包括分别分布于每个所述车厢组不同车厢的多个牵引辅助变流器，以及连接多 个所述牵引辅助变流器的多个断路器， 所述辅助供电系统控制方法包括：
获取多个所述断路器的闭合状态；
根据多个所述断路器的闭合状态，将车厢组中的牵引辅助变流器进行区间 分组；
控制同一个区间分组中的牵引辅助变流器中的一个牵引辅助变流器进行 启动；
根据区间分组中已启动的牵引辅助变流器输出的电压相位，同时启动所述 区间分组中其他的牵引辅助变流器。
可选的， 所述才艮据区间分组中已启动的牵引辅助变流器输出的电压相位， 同时启动所述区间分组中其他的牵引辅助变流器包括：
在所述区间分组中其他的牵引辅助变流器发出准备好信号后，控制其他的 牵引辅助变流器输出与已启动的牵引辅助变流器输出的电压的三相相位均相 同的电压。
可选的， 所述车厢组中的八节车厢从 1-8依序编号； 所述辅助供电系统包 括 4个分别分布于每个所述车厢组编号为 2、 4、 5和 7车厢的牵引辅助变流器， 以及连接 4个所述牵引辅助变流器的 3个断路器， 3个所述断路器分别位于编 号为 3、 5和 6车厢中；
所述根据多个所述断路器的闭合状态，将车厢组中的牵引辅助变流器进行 区间分组包括：
当仅有位于编号为 3的车厢中的断路器断开时，位于编号为 2的车厢中的 牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢中的牵引辅助变流器为另一个 区间分组； 当仅有位于编号为 5的车厢中的断路器断开时，位于编号为 2和 4车厢中 的牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢中的牵引辅助变流器为另一 个区间分组；
当仅有位于编号为 6的车厢中的断路器断开时，位于编号为 7的车厢中的 牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢中的牵引辅助变流器为另一个 区间分组；
当位于编号为 3的车厢和编号为 5的车厢的断路器断开时， 位于编号为 2 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 4的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 5和 7的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 3的车厢和编号为 6的车厢的断路器断开时， 位于编号为 2 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 7的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 4和 5的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 5的车厢和编号为 6的车厢的断路器断开时， 位于编号为 5 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 7的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 2和 4的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 3的车厢、编号为 5和编号为 6的车厢的断路器断开时， 所 有牵引辅助变流器均位于单独的区间分组中。
可选的，所述控制同一个区间分组中的牵引辅助变流器中的一个牵引辅助 变流器进行启动包括：
在仅接收到一个牵引辅助变流器的准备好信号时，向发出准备好信号的牵 引辅助变流器发送允许启动信号，以使所述牵引辅助变流器在接收到所述允许 启动信号后进行启动；
在同时接收到多个牵引辅助变流器的准备好信号时，向发出准备好信号的 牵引辅助变流器中编号最小的牵引辅助变流器发送允许启动信号，以使所述牵 引辅助变流器在接收到所述允许启动信号后进行启动。 一种辅助供电系统控制系统，应用于高速动车组的辅助供电系统， 所述高 速动车组包括至少一组车厢组，每组车厢组包括八节车厢， 所述辅助供电系统 包括分别分布于每个所述车厢组不同车厢的多个牵引辅助变流器，以及连接多 个所述牵引辅助变流器的多个断路器， 所述辅助供电系统控制方法包括：
状态获取模块， 用于获取多个所述断路器的闭合状态；
区间分组模块，用于根据多个所述断路器的闭合状态，将车厢组中的牵引 辅助变流器进行区间分组；
第一启动模块，用于控制同一个区间分组中的牵引辅助变流器中的一个牵 引辅助变流器进行启动；
第二启动模块，用于根据区间分组中已启动的牵引辅助变流器输出的电压 相位， 同时启动所述区间分组中其他的牵引辅助变流器。
可选的， 所述第二启动模块具体用于，在所述区间分组中其他的牵引辅助 变流器发出准备好信号后，控制其他的牵引辅助变流器输出与已启动的牵引辅 助变流器输出的电压的三相相位均相同的电压。
可选的， 所述车厢组中的八节车厢从 1-8依序编号； 所述辅助供电系统包 括 4个分别分布于每个所述车厢组编号为 2、 4、 5和 7车厢的牵引辅助变流器， 以及连接 4个所述牵引辅助变流器的 3个断路器， 3个所述断路器分别位于编 号为 3、 5和 6车厢中；
所述区间分组模块具体用于，当仅有位于编号为 3的车厢中的断路器断开 时，位于编号为 2的车厢中的牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢 中的牵引辅助变流器为另一个区间分组；
当仅有位于编号为 5的车厢中的断路器断开时，位于编号为 2和 4车厢中 的牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢中的牵引辅助变流器为另一 个区间分组；
当仅有位于编号为 6的车厢中的断路器断开时，位于编号为 7的车厢中的 牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢中的牵引辅助变流器为另一个 区间分组；
当位于编号为 3的车厢和编号为 5的车厢的断路器断开时， 位于编号为 2 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 4的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 5和 7的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 3的车厢和编号为 6的车厢的断路器断开时， 位于编号为 2 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 7的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 4和 5的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 5的车厢和编号为 6的车厢的断路器断开时， 位于编号为 5 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 7的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 2和 4的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 3的车厢、编号为 5和编号为 6的车厢的断路器断开时， 所 有牵引辅助变流器均位于单独的区间分组中。
可选的， 所述第一启动模块具体用于，在仅接收到一个牵引辅助变流器的 准备好信号时， 向发出准备好信号的牵引辅助变流器发送允许启动信号， 以使 所述牵引辅助变流器在接收到所述允许启动信号后进行启动；
在同时接收到多个牵引辅助变流器的准备好信号时，向发出准备好信号的 牵引辅助变流器中编号最小的牵引辅助变流器发送允许启动信号，以使所述牵 引辅助变流器在接收到所述允许启动信号后进行启动。
一种高速动车组， 包括： 至少一组车厢组， 每组车厢组包括八节车厢， 所 述辅助供电系统包括分别分布于每个所述车厢组不同车厢的多个牵引辅助变 流器， 以及连接多个所述牵引辅助变流器的多个断路器；
还包括： 如上述任一项所述的辅助供电系统控制系统。
从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种高速动车组辅助供电 系统控制方法、 系统及高速动车组， 其中， 所述辅助供电系统控制方法首先获 取高速动车组车厢组间的断路器闭合状态， 然后根据这些断路器闭合状态，将 车厢组中的牵引辅助变流器进行区间分组，最后对每个区间分组中的牵引辅助 变流器进行启动； 在对每个区间分组中的牵引辅助变流器进行启动的过程中， 首先控制同一个区间分组中的一个牵引辅助变流器进行启动，然后再控制其他 的牵引辅助变流器进行同时启动，在避免牵引辅助变流器同时启动可能造成的 相间短路问题的基础上， 实现缩短辅助供电系统的整体启动时间的目的。 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述 中的附图仅仅是本申请的实施例， 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， 还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图 1为本申请的一个实施例提供的一种辅助供电系统控制方法的流程示意 图；
图 2为本申请的一个实施例提供的一种车厢组的示意图；
图 3为本申请的另一个实施例提供的一种辅助供电系统控制方法的流程示 意图。
具体实施方式 正如背景技术所述，现有技术中在对辅助供电系统的牵引辅助变流器进行 控制时， 为了避免同一交流母线下牵引辅助变流器同时启动造成的相间短路， 需要对牵引辅助变流器进行依次顺序启动，即全列车的多个牵引辅助变流器按 照一定排序逐个启动， 这种方式可以有效避免辅助系统启动时相间短路的问 题， 但总体启动时间较长， 给整车用电负载启动时间带来了不良影响， 延长了 车辆的启动时间。 鉴于此， 本申请实施例提供了一种辅助供电系统控制方法， 应用于高速动 车组的辅助供电系统， 所述高速动车组包括至少一组车厢组， 每组车厢组包括 八节车厢，所述辅助供电系统包括分别分布于每个所述车厢组不同车厢的多个 牵引辅助变流器， 以及连接多个所述牵引辅助变流器的多个断路器， 所述辅助 供电系统控制方法包括：
获取多个所述断路器的闭合状态；
根据多个所述断路器的闭合状态，将车厢组中的牵引辅助变流器进行区间 分组；
控制同一个区间分组中的牵引辅助变流器中的一个牵引辅助变流器进行 启动；
根据区间分组中已启动的牵引辅助变流器输出的电压相位，同时启动所述 区间分组中其他的牵引辅助变流器。 一种辅助供电系统控制系统，应用于高速动车组的辅助供电系统， 所述高 速动车组包括至少一组车厢组，每组车厢组包括八节车厢， 所述辅助供电系统 包括分别分布于每个所述车厢组不同车厢的多个牵引辅助变流器，以及连接多 个所述牵引辅助变流器的多个断路器， 所述辅助供电系统控制方法包括： 状态获取模块， 用于获取多个所述断路器的闭合状态；
区间分组模块， 用于根据多个所述断路器的闭合状态，将车厢组中的牵引 辅助变流器进行区间分组；
第一启动模块，用于控制同一个区间分组中的牵引辅助变流器中的一个牵 引辅助变流器进行启动；
第二启动模块，用于根据区间分组中已启动的牵引辅助变流器输出的电压 相位， 同时启动所述区间分组中其他的牵引辅助变流器。
所述辅助供电系统控制方法首先获取高速动车组中车厢组间的断路器闭 合状态， 然后根据这些断路器的闭合状态，将车厢组中的牵引辅助变流器进行 区间分组， 最后对每个区间分组中的牵引辅助变流器进行启动； 在对每个区间 分组中的牵引辅助变流器进行启动的过程中，首先控制同一个区间分组中的一 个牵引辅助变流器进行启动， 然后再控制其他的牵引辅助变流器进行同时启 动，在避免牵引辅助变流器同时启动可能造成的相间短路问题的基础上， 实现 缩短辅助供电系统的整体启动时间的目的。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清 楚、 冗整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本申请一邵分实施例， 而不是 全部的实施例。基于本申请中的实施例， 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， 都属于本申请保护的范围。 本申请实施例提供了一种辅助供电系统控制方法，如图 1所示，应用于高 速动车组的辅助供电系统， 所述高速动车组包括至少一组车厢组， 每组车厢组 包括八节车厢，所述辅助供电系统包括分别分布于每个所述车厢组不同车厢的 多个牵引辅助变流器， 以及连接多个所述牵引辅助变流器的多个断路器， 所述 辅助供电系统控制方法包括：
S101 : 获取多个所述断路器的闭合状态；
S102: 根据多个所述断路器的闭合状态， 将车厢组中的牵引辅助变流器进 行区间分组；
S 103 :控制同一个区间分组中的牵引辅助变流器中的一个牵引辅助变流器 进行启动；
S 104: 才艮据区间分组中已启动的牵引辅助变流器输出的电压相位， 同时启 动所述区间分组中其他的牵引辅助变流器。
所述辅助供电系统控制方法首先获取高速动车组中车厢组间的断路器游 闭合状态， 然后根据这些断路器的闭合状态， 将车厢组中的牵引辅助变流器进 行区间分组， 最后对每个区间分组中的牵引辅助变流器进行启动； 在对每个区 间分组中的牵引辅助变流器进行启动的过程中，首先控制同一个区间分组中的 一个牵引辅助变流器进行启动，然后再控制其他的牵引辅助变流器进行同时启 动， 在避免牵引辅助变流器同时启动可能造成的相间短路问题的基础上， 实现 缩短辅助供电系统的整体启动时间的目的。
通常情况下， 每个车厢组中包括八节车厢， 如图 2所示， 车厢组中的八节 车厢从 1-8依序编号； 所述辅助供电系统包括 4个分别分布于每个所述车厢组编 号为 2、 4、 5和 7车厢的牵引辅助变流器， 以及连接 4个所述牵引辅助变流器的 3 个断路器， 3个所述断路器分别位于编号为 3、 5和 6车厢中。 此外， 图 2中还示 出了每节车厢中的车载电源箱、 负载以及位于编号为 1和 8的车厢中的充电机。
图 2中车厢 1和 8的车头位置为一位端， 另一端为二位端， 其他车厢最靠近 车头 （车厢 1或车厢 8的一位端） 的一端称为一位端， 另一端为二位端。
图 2所示的牵引辅助变流器和断路器的分布方式，将完整的交流母线分成 4 个母线区间， 编号为 7和 8的车厢为一个母线区间， 编号为 3和 4的车厢为一个母 线区间， 编号为 5和 6的车厢为一个母线区间， 编号为 1和 2的车厢为一个母线区 间。 当所有断路器均闭合时， 4个母线区间段将串联成一个交流母线。 当出现故障工况时， 通过列车控制和管理系统 （ Train Control and Management System, TCMS）控制某一断路器的闭合或断开， 可以更加准确 地定位故障发生位置， 即可以将出现故障的范围精确至某两个车厢内， 并且每 一处故障点只影响一个牵引辅助变流器的正常工作，而当仅有一个牵引辅助变 流器停止供电时， 整车主要控制功能不受影响； 当两处以上的短路故障分布在 前后半列车上， 例如短路故障发生在编号为 2和 7的车厢上时， TCMS打开位于 编号为 3和 6车厢中的断路器， 整车母线分为 3段： 1-2车为一段 （2车辅助逆变 器停止工作）、 3-4-5-6车为一段 （4车、 5车辅助逆变器正常供电）、 7-8车为一 段（7车辅助逆变器停止工作）， 该工况仍可保证车辆主要功能行车， 而不至于 等待救援， 降低了传统控制方法中单点故障对整车的严重影响。
在上述实施例的基础上， 在本申请的一个实施例中， 如图 3所示， 所述根 据区间分组中已启动的牵引辅助变流器输出的电压相位，同时启动所述区间分 组中其他的牵引辅助变流器包括：
S 1041 : 在所述区间分组中其他的牵引辅助变流器发出准备好信号后， 控 制其他的牵引辅助变流器输出与已启动的牵引辅助变流器输出的电压的三相 相位均相同的电压。
在本实施例中， 当同一区间分组中的某一牵引辅助变流器已经启动后， 其 他的牵引辅助变流器进行启动时， 需要保证其输出的电压的三相 （即 U相、 V 相和 W相） 相位均和已启动的牵引辅助变流器输出的电压的三相相位相同， 以 实现这些牵引辅助变流器的顺利启动和并网。
在上述实施例的基础上， 在本申请的另一个实施例中， 参考图 2, 所述车 厢组中的八节车厢从 1-8依序编号； 所述辅助供电系统包括 4个分别分布于每 个所述车厢组编号为 2、 4、 5和 7车厢的牵引辅助变流器， 以及连接 4个所述 牵引辅助变流器的 3个断路器， 3个所述断路器分别位于编号为 3、 5和 6车 厢中；
所述根据多个所述断路器的闭合状态，将车厢组中的牵引辅助变流器进行 区间分组包括：
S1031 : 当仅有位于编号为 3的车厢中的断路器断开时， 位于编号为 2的 车厢中的牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢中的牵引辅助变流器 为另一个区间分组；
S1032: 当仅有位于编号为 5的车厢中的断路器断开时， 位于编号为 2和 4车厢中的牵引辅助变流器为一个区间分组， 位于其他车厢中的牵引辅助变流 器为另一个区间分组；
S1033: 当仅有位于编号为 6的车厢中的断路器断开时， 位于编号为 7的 车厢中的牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢中的牵引辅助变流器 为另一个区间分组；
S1034: 当位于编号为 3的车厢和编号为 5的车厢的断路器断开时， 位于 编号为 2的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 4的车厢 中的牵引辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 5和 7的车厢中的牵引辅助 变流器为第三区间分组；
S1035: 当位于编号为 3的车厢和编号为 6的车厢的断路器断开时， 位于 编号为 2的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 7的车厢 中的牵引辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 5和 4的车厢中的牵引辅助 变流器为第三区间分组；
S1036: 当位于编号为 5的车厢和编号为 6的车厢的断路器断开时， 位于 编号为 5的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 7的车厢 中的牵引辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 2和 4的车厢中的牵引辅助 变流器为第三区间分组；
S1037: 当位于编号为 3的车厢、 编号为 5和编号为 6的车厢的断路器断 开时， 所有牵引辅助变流器均位于单独的区间分组中。
为了更清楚的说明在本实施例中，在不同的区间分组的情况下的牵引辅助 变流器的启动情况， 参考表 1 ,表 1给出了在不同的区间分组的情况下的牵引辅 助变流器的启动过程和所需启动时间。 表 l不同工况下辅助启动时间理论计算值
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在上述实施例的基础上，在本申请的又一个实施例中， 所述控制同一个区 间分组中的牵引辅助变流器中的一个牵引辅助变流器进行启动包括：
S1031 : 在仅接收到一个牵引辅助变流器的准备好信号时， 向发出准备好 信号的牵引辅助变流器发送允许启动信号，以使所述牵引辅助变流器在接收到 所述允许启动信号后进行启动；
S1032: 在同时接收到多个牵引辅助变流器的准备好信号时， 向发出准备 好信号的牵引辅助变流器中编号最小的牵引辅助变流器发送允许启动信号，以 使所述牵引辅助变流器在接收到所述允许启动信号后进行启动。 下面对本申请实施例提供的辅助供电系统控制系统进行描述，下文描述的 辅助供电系统控制系统与上文描述的辅助供电系统控制方法可相互对应参照。
相应的， 本申请实施例提供了一种辅助供电系统控制系统，应用于高速动 车组的辅助供电系统， 所述高速动车组包括至少一组车厢组，每组车厢组包括 八节车厢，所述辅助供电系统包括分别分布于每个所述车厢组不同车厢的多个 牵引辅助变流器， 以及连接多个所述牵引辅助变流器的多个断路器， 所述辅助 供电系统控制方法包括：
状态获取模块， 用于获取多个所述断路器的闭合状态；
区间分组模块， 用于根据多个所述断路器的闭合状态，将车厢组中的牵引 辅助变流器进行区间分组；
第一启动模块，用于控制同一个区间分组中的牵引辅助变流器中的一个牵 引辅助变流器进行启动；
第二启动模块，用于根据区间分组中已启动的牵引辅助变流器输出的电压 相位， 同时启动所述区间分组中其他的牵引辅助变流器。
可选的， 所述第二启动模块具体用于，在所述区间分组中其他的牵引辅助 变流器发出准备好信号后，控制其他的牵引辅助变流器输出与已启动的牵引辅 助变流器输出的电压的三相相位均相同的电压。
可选的， 所述车厢组中的八节车厢从 1 -8依序编号； 所述辅助供电系统包 括 4个分别分布于每个所述车厢组编号为 2、4、5和 7车厢的牵引辅助变流器， 以及连接 4个所述牵引辅助变流器的 3个断路器， 3个所述断路器分别位于编 号为 3、 5和 6车厢中；
所述区间分组模块具体用于，当仅有位于编号为 3的车厢中的断路器断开 时，位于编号为 2的车厢中的牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢 中的牵引辅助变流器为另一个区间分组；
当仅有位于编号为 5的车厢中的断路器断开时，位于编号为 2和 4车厢中 的牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢中的牵引辅助变流器为另一 个区间分组；
当仅有位于编号为 6的车厢中的断路器断开时，位于编号为 7的车厢中的 牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢中的牵引辅助变流器为另一个 区间分组；
当位于编号为 3的车厢和编号为 5的车厢的断路器断开时， 位于编号为 2 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 4的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 5和 7的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 3的车厢和编号为 6的车厢的断路器断开时， 位于编号为 2 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 7的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 5和 4的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 5的车厢和编号为 6的车厢的断路器断开时， 位于编号为 5 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 7的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 2和 4的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 3的车厢、编号为 5和编号为 6的车厢的断路器断开时， 所 有牵引辅助变流器均位于单独的区间分组中。
可选的， 所述第一启动模块具体用于，在仅接收到一个牵引辅助变流器的 准备好信号时， 向发出准备好信号的牵引辅助变流器发送允许启动信号， 以使 所述牵引辅助变流器在接收到所述允许启动信号后进行启动；
在同时接收到多个牵引辅助变流器的准备好信号时，向发出准备好信号的 牵引辅助变流器中编号最小的牵引辅助变流器发送允许启动信号，以使所述牵 引辅助变流器在接收到所述允许启动信号后进行启动。 相应的，本申请实施例还提供了一种高速动车组， 包括：至少一组车厢组， 每组车厢组包括八节车厢，所述辅助供电系统包括分别分布于每个所述车厢组 不同车厢的多个牵引辅助变流器，以及连接多个所述牵引辅助变流器的多个断 路器；
还包括： 如上述任一实施例所述的辅助供电系统控制系统。 综上所述， 本申请实施例提供了一种高速动车组辅助供电系统控制方法、 系统及高速动车组， 其中， 所述辅助供电系统控制方法首先获取高速动车组中 车厢组间的断路器闭合状态， 然后根据这些断路器的闭合状态，将车厢组中的 牵引辅助变流器进行区间分组，最后对每个区间分组中的牵引辅助变流器进行 启动； 在对每个区间分组中的牵引辅助变流器进行启动的过程中， 首先控制同 一个区间分组中的一个牵引辅助变流器进行启动，然后再控制其他的牵引辅助 变流器进行同时启动，在避免牵引辅助变流器同时启动可能造成的相间短路问 题的基础上， 实现缩短辅助供电系统的整体启动时间的目的。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是 与其他实施例的不同之处， 各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
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 申请。 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申请的精神或范围的情况下，在 其它实施例中实现。 因此， 本申请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

权 利 要 求
1、 一种辅助供电系统控制方法， 其特征在于， 应用于高速动车组的辅助 供电系统， 所述高速动车组包括至少一组车厢组， 每组车厢组包括八节车厢， 所述辅助供电系统包括分别分布于每个所述车厢组不同车厢的多个牵引辅助 变流器， 以及连接多个所述牵引辅助变流器的多个断路器， 所述辅助供电系统 控制方法包括：
获取多个所述断路器的闭合状态；
根据多个所述断路器的闭合状态，将车厢组中的牵引辅助变流器进行区间 分组；
控制同一个区间分组中的牵引辅助变流器中的一个牵引辅助变流器进行 启动；
根据区间分组中已启动的牵引辅助变流器输出的电压相位，同时启动所述 区间分组中其他的牵引辅助变流器。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述根据区间分组中已启 动的牵引辅助变流器输出的电压相位，同时启动所述区间分组中其他的牵引辅 助变流器包括：
在所述区间分组中其他的牵引辅助变流器发出准备好信号后，控制其他的 牵引辅助变流器输出与已启动的牵引辅助变流器输出的电压的三相相位均相 同的电压。
3、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述车厢组中的八节车厢 从 1-8依序编号； 所述辅助供电系统包括 4个分别分布于每个所述车厢组编号 为 2、 4、 5和 7车厢的牵引辅助变流器， 以及连接 4个所述牵引辅助变流器的 3个断路器， 3个所述断路器分别位于编号为 3、 5和 6车厢中；
所述根据多个所述断路器的闭合状态，将车厢组中的牵引辅助变流器进行 区间分组包括：
当仅有位于编号为 3的车厢中的断路器断开时，位于编号为 2的车厢中的 牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢中的牵引辅助变流器为另一个 区间分组； 当仅有位于编号为 5的车厢中的断路器断开时，位于编号为 2和 4车厢中 的牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢中的牵引辅助变流器为另一 个区间分组；
当仅有位于编号为 6的车厢中的断路器断开时，位于编号为 7的车厢中的 牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢中的牵引辅助变流器为另一个 区间分组；
当位于编号为 3的车厢和编号为 5的车厢的断路器断开时， 位于编号为 2 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 4的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 5和 7的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 3的车厢和编号为 6的车厢的断路器断开时， 位于编号为 2 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 7的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 4和 5的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 5的车厢和编号为 6的车厢的断路器断开时， 位于编号为 5 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 7的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 2和 4的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 3的车厢、编号为 5和编号为 6的车厢的断路器断开时， 所 有牵引辅助变流器均位于单独的区间分组中。
4、 根据权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 所述控制同一个区间分组 中的牵引辅助变流器中的一个牵引辅助变流器进行启动包括：
在仅接收到一个牵引辅助变流器的准备好信号时，向发出准备好信号的牵 引辅助变流器发送允许启动信号，以使所述牵引辅助变流器在接收到所述允许 启动信号后进行启动；
在同时接收到多个牵引辅助变流器的准备好信号时，向发出准备好信号的 牵引辅助变流器中编号最小的牵引辅助变流器发送允许启动信号，以使所述牵 引辅助变流器在接收到所述允许启动信号后进行启动。
5、 一种辅助供电系统控制系统， 其特征在于， 应用于高速动车组的辅助 供电系统， 所述高速动车组包括至少一组车厢组， 每组车厢组包括八节车厢， 所述辅助供电系统包括分别分布于每个所述车厢组不同车厢的多个牵引辅助 变流器， 以及连接多个所述牵引辅助变流器的多个断路器， 所述辅助供电系统 控制方法包括：
状态获取模块， 用于获取多个所述断路器的闭合状态；
区间分组模块，用于根据多个所述断路器的闭合状态，将车厢组中的牵引 辅助变流器进行区间分组；
第一启动模块，用于控制同一个区间分组中的牵引辅助变流器中的一个牵 引辅助变流器进行启动；
第二启动模块，用于根据区间分组中已启动的牵引辅助变流器输出的电压 相位， 同时启动所述区间分组中其他的牵引辅助变流器。
6、 根据权利要求 5所述的系统， 其特征在于， 所述第二启动模块具体用 于，在所述区间分组中其他的牵引辅助变流器发出准备好信号后，控制其他的 牵引辅助变流器输出与已启动的牵引辅助变流器输出的电压的三相相位均相 同的电压。
7、 根据权利要求 5所述的系统， 其特征在于， 所述车厢组中的八节车厢 从 1-8依序编号； 所述辅助供电系统包括 4个分别分布于每个所述车厢组编号 为 2、 4、 5和 7车厢的牵引辅助变流器， 以及连接 4个所述牵引辅助变流器的 3个断路器， 3个所述断路器分别位于编号为 3、 5和 6车厢中；
所述区间分组模块具体用于，当仅有位于编号为 3的车厢中的断路器断开 时，位于编号为 2的车厢中的牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢 中的牵引辅助变流器为另一个区间分组；
当仅有位于编号为 5的车厢中的断路器断开时，位于编号为 2和 4车厢中 的牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢中的牵引辅助变流器为另一 个区间分组；
当仅有位于编号为 6的车厢中的断路器断开时，位于编号为 7的车厢中的 牵引辅助变流器为一个区间分组，位于其他车厢中的牵引辅助变流器为另一个 区间分组；
当位于编号为 3的车厢和编号为 5的车厢的断路器断开时， 位于编号为 2 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 4的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 5和 7的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 3的车厢和编号为 6的车厢的断路器断开时， 位于编号为 2 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 7的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 4和 5的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 5的车厢和编号为 6的车厢的断路器断开时， 位于编号为 5 的车厢中的牵引辅助变流器为第一个区间分组，位于编号为 7的车厢中的牵引 辅助变流器为第二区间分组，位于编号为 2和 4的车厢中的牵引辅助变流器为 第三区间分组；
当位于编号为 3的车厢、 编号为 5和编号为 6的车厢的断路器断开时， 所 有牵引辅助变流器均位于单独的区间分组中。
8、 根据权利要求 7所述的系统， 其特征在于， 所述第一启动模块具体用 于， 在仅接收到一个牵引辅助变流器的准备好信号时， 向发出准备好信号的牵 引辅助变流器发送允许启动信号，以使所述牵引辅助变流器在接收到所述允许 启动信号后进行启动；
在同时接收到多个牵引辅助变流器的准备好信号时，向发出准备好信号的 牵引辅助变流器中编号最小的牵引辅助变流器发送允许启动信号，以使所述牵 引辅助变流器在接收到所述允许启动信号后进行启动。
9、 一种高速动车组， 其特征在于， 包括： 至少一组车厢组， 每组车厢组 包括八节车厢，所述辅助供电系统包括分别分布于每个所述车厢组不同车厢的 多个牵引辅助变流器， 以及连接多个所述牵引辅助变流器的多个断路器； 还包括： 如权利要求 5-8任一项所述的辅助供电系统控制系统。
PCT/CN2020/076618 2019-02-26 2020-02-25 高速动车组辅助供电系统控制方法、系统及高速动车组 WO2020173433A1 (zh)

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