一种牵引供电系统的两电分段间压差控制系统的制作方法
1.本发明涉及一种牵引供电系统；特别是涉及一种牵引供电系统的两电分段间压差控制系统。
背景技术：
2.国内大型枢纽车站牵引供电方案复杂，存在分束供电或者多牵引变电所引入同一枢纽的情况，并且一般设置机车检修与整备功能的动车运用所或动车存车场。动车所或者存车场需要至少一路独立电源供电，且部分动车所或者存车场距离牵引变电所较远，需要架设较远的独立供电线供电。当机车进出动车所或存车场时，由于牵引网存在电压差值而具有拉弧风险。此外，随着路网规模增加与不同线路的融合程度不断增强，不同线路间需设置大量联络线，传统的电分相方案虽然能够实现联络线两端电气隔离，但对联络线长度有严格要求，当联络线长度不足以设置电分相时，仅能通过消除电分段两端电压差以减轻拉弧风险。因此，为保证机车安全运行，急需开发一种消除电分段拉弧的新技术。
技术实现要素：
3.本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够快速消除两电分段间电压差的控制系统。
4.本发明所采用的技术方案是，一种牵引供电系统的两电分段间压差控制系统，包括ctc系统接口，压差控制系统安装在电分段两侧，还包括，控制系统和执行模块；所述控制系统接收ctc系统接口获取的连锁数据，控制系统与执行模块电连接并控制执行模块，执行模块接通时能够消除电分段两端电压差。
5.所述执行模块为一个或多个，执行模块包括并联连接的电力电子开关vs和断路器ts；所述断路器ts安装在接触网上；电力电子开关作为主开关，断路器为其提供保护；所述电力电子开关接通后,断路器再接通,电流通过断路器流过；所述电力电子开关断开时,断路器先断开,电力电子开关再断开，实现电力电子开关负责导通而断路器负责电流流通。
6.所述控制系统包括监测单元和逻辑处理单元；所述监测单元采集ctc系统接口数据、逻辑处理单元状态信息和电源信息，所述监测单元将设备实时工作状态通过rs485串口输出；所述逻辑处理单元输出区段轨道信息及机车方向信息进行逻辑判断，最终输出区段占用/空闲及机车运行信息。
7.本发明的有益效果是，由于在两电分段间安装有压差控制系统, 控制系统接收道岔联锁信号，当机车经过电分段时控制系统适时接通电力电子开关，消除电分段两段压差，因此能够有效避免机车经过电分段时可能出现的拉弧故障，同时提高机车通过电分段的质量和效率，也提高了供电可靠性。
附图说明
8.图1为本发明控制系统示意图；图2为单牵引变电所供电车站与动车所之间设置分段示意图；图3为多牵引变电所供电车站与动车所之间设置分段示意图。
具体实施方式
9.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：如图1至图3所示，本发明一种牵引供电系统的两电分段间压差控制系统，压差控制系统安装在电分段两侧，包括ctc系统接口，控制系统和执行模块；所述控制系统接收ctc系统接口获取的连锁数据，控制系统与执行模块电连接并控制执行模块，执行模块接通时能够消除电分段两端电压差。
10.所述执行模块为一个或多个，包括并联连接的电力电子开关vs和断路器ts；所述断路器ts安装在接触网上，最大程度降低电分段两段压差，提高供电可靠性；电力电子开关vs主要执行道岔连锁数据监测控制系统发出的指令，控制电力电子开关进行切换动作，保证机车在道岔之间线路上行使时始终没有电压差。
11.断路器ts作为电力电子开关vs的保护单元，电力电子开关接通后,断路器再接通,电流通过断路器流过；电力电子开关具有无触点、动作快等优点，可以实现区间频繁切换过程平滑，断路器开断容量大，与电力电子开关并联，可提升机车通过时的载流能力，在短时过电流冲击时保护电力电子开关。操作执行模块主要执行控制系统发出的指令，控制电力电子开关进行切换动作，控制断路器进行保护电力电子开关支路动作。开关分闸动作时间小于50ms，合闸动作时间小于100ms。当执行模块收到接通信号时，首先触发电力电子开关vs导通，在时间增量
△
t（150ms）后，再发出断路器接通信号。
12.电力电子开关断开时，断路器先断开，电力电子开关再断开，实现电力电子开关负责导通而断路器负责电流流通；当执行模块收到断开信号时，首先发出断路器断开信号，在时间增量
△
t（100ms）后，再向电力电子开关vs发出断开信号，使电分段两端连接断开。
13.如图1所示，控制系统包括室外设备、接口组件、监测单元和逻辑处理单元；所述监测单元和逻辑处理单元实现机车区段位置识别，生成机车区段位置信号传输给逻辑控制子系统，系统响应时间不大于200ms。
14.所述监测单元采集ctc系统接口数据、逻辑处理单元状态信息和电源信息，所述监测单元将设备实时工作状态通过rs485串口输出；所述逻辑处理单元输出区段轨道信息及机车方向信息进行逻辑判断，最终输出区段占用/空闲及机车运行（正向、反向运行状态）信息。
15.控制系统与ctc的接口采用铁路总公司业务主管部门规定的协议和方式，实现信息共享和数据交换，与联锁、列控等信号系统接口采用安全通信协议，不影响双方系统的安全性。ctc分铁路局中心系统、车站系统和网络系统，本控制系统接入ctc车站系统，通过ctc系统接口采集机车运行径路上的道岔联锁信息，在调度集中系统可识别范围内，实时对机车运行调整计划进行合法性、时效性、完整性和无冲突性检查，获取车站或枢纽内信号设备状态，包括进站、出站、通过、调车、道岔位置及状态等信息。
16.本发明的工作原理：通过ctc系统接口采集机车运行径路上的道岔联锁信息，然后
道岔连锁数据监测控制系统控制电力电子开关vs进行快速切换，实现动车运用所或存车场走行线上电分段两端无压差，保证机车在道岔之间线路上行使时接触网始终没有电压差,降低通过电分段拉弧风险。
17.实施例1如图2所示，初始状态断路器ts为打开，当机车负载自左向右行驶时，t1时刻道岔连锁数据监测控制系统检测机车通过道岔一进入走行线，断路器ts闭合，将走行线与车站接触网连通，机车通过电分段；t2时刻道岔连锁数据监测控制系统检测机车行驶至动车所内时，再将断路器ts断开，反向行驶亦然。
18.实施例2如图3所示，两个断路器ts的初始状态均为断开，当机车负载自车站一车站向右行驶时，t1时刻道岔连锁数据监测控制系统检测机车通过道岔一进入走行线，控制道岔一和道岔二之间的电力电子开关vs和断路器ts接通，将走行线与车站一供电臂连通，同时监控道岔二和道岔三之间的电力电子开关vs和断路器ts，保证为断开状态；t2时刻道岔连锁数据监测控制系统检测机车通过道岔二经走行线至车站二时，控制道岔一和道岔二之间的电力电子开关vs和断路器ts断开；t3时刻道岔二和道岔三之间的电力电子开关vs和断路器ts接通，此时走行线与车站二供电臂连通，始终保证至少一个断路器为断开状态；t4时刻机车通过道岔三，走行线上的接触网相位始终与机车行径方向上的车站保持一致。
19.本发明通过将道岔状态信息与电力电子开关协同配合，道岔数据与电力电子开关联动，使机车通过时电压波形由间断冲击转变为平滑持续，使得机车对枢纽供电方案依赖性降低，大型枢纽内不同车站之间或与动车所之间电分段在通过机车时连通，降低了拉弧风险，提高了供电可靠性，供电灵活性；同时充分利用既有供电设备，节省了改造成本。
20.值得指出的是，本发明的保护范围并不局限于上述具体实例方式，根据本发明的基本技术构思，也可用基本相同的结构，可以实现本发明的目的，只要本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种牵引供电系统的两电分段间压差控制系统，包括ctc系统接口，其特征在于，压差控制系统安装在电分段两侧，还包括，控制系统和执行模块；所述控制系统接收ctc系统接口获取的连锁数据，控制系统与执行模块电连接并控制执行模块，执行模块接通时能够消除电分段两端电压差。2.根据权利要求1所述的一种牵引供电系统的两电分段间压差控制系统，其特征在于，所述执行模块为一个或多个，执行模块包括并联连接的电力电子开关vs和断路器ts；所述断路器ts安装在接触网上；电力电子开关作为主开关，断路器为其提供保护；所述电力电子开关接通后,断路器再接通,电流通过断路器流过；所述电力电子开关断开时,断路器先断开,电力电子开关再断开，实现电力电子开关负责导通而断路器负责电流流通。3.根据权利要求1所述的一种牵引供电系统的两电分段间压差控制系统，其特征在于，所述控制系统包括监测单元和逻辑处理单元；所述监测单元采集ctc系统接口数据、逻辑处理单元状态信息和电源信息，所述监测单元将设备实时工作状态通过rs485串口输出；所述逻辑处理单元输出区段轨道信息及机车方向信息进行逻辑判断，最终输出区段占用/空闲及机车运行信息。
技术总结
本发明公开一种牵引供电系统的两电分段间压差控制系统，包括CTC系统接口，控制系统和执行模块，压差控制系统安装在电分段两侧；所述控制系统接收CTC系统接口获取的连锁数据，控制系统与执行模块电连接并控制执行模块，执行模块接通时能够消除电分段两端电压差。有益效果是，由于在两电分段间安装有压差控制系统,控制系统接收道岔联锁信号，当机车经过电分段时控制系统适时接通电力电子开关，消除电分段两段压差，因此能够有效避免机车经过电分段时可能出现的拉弧故障，同时提高机车通过电分段的质量和效率，也提高了供电可靠性。也提高了供电可靠性。也提高了供电可靠性。
