交流牵引网柔性双边供电潮流控制系统的制作方法

本发明涉及电气化铁路牵引供电领域，尤其是涉及一种用于交流牵引网的双边供电潮流控制系统。

背景技术：

目前，我国电气化铁路接触网采用25kv单相工频制式的交流供电系统，普遍采用变电所2回高压进线回路、以及地面牵引变压器一主一备来提升系统的可靠性。然而，为了降低电力系统三相供电网与变电所两相牵引输出的电压不平衡度，达到负荷平衡、以及消除负序分量的效果，通常采用分段轮换相序的单边供电方式，这就导致牵引供电网存在电分相。

在实际应用过程中，应对牵引供电系统电分相的最佳方案应是：取消牵引网存在的电分相。取消电分相分两种情形：一种是取消牵引变电所出口处的电分相，可采用单相牵引变压器或与之配套的补偿技术；另一种则是取消两个牵引变电所之间的分区所处的电分相，需实施双边供电。

针对第二种对于在取消两个相邻牵引变电所之间的分区所处的电分相时所采用的双边供电技术来说，目前已有相关研究机构提出了相应的方案。第一，针对通过增大牵引网系统阻抗(无源补偿方式)来减小均衡电流的方法，具有如下缺陷：带来牵引供电品质降低、系统损耗增加、继电保护匹配难度增大等一系列问题；并且，无源补偿方式无法实现牵引网功率潮流的灵活调节，不利于供电能效的提升；另外，分区所直连方案与我国电力系统的管理模式也存在矛盾。第二，针对在牵引变电所处增加电压补偿装置(有源补偿方式)来调节变电所馈线电压，从而降低均衡电流的方法，具有如下缺陷：该方式实际上是通过晶闸管阀组与变压器的配合实现馈线电压相位的补偿，对分区所两端电压幅值差的调节能力非常有限，从而导致对均衡电流的抑制效果有限；并且，为抑制均衡电流，该方案需要在每一个牵引变电所都配置电压补偿装置，系统配置成本很高；同时，该方案同样也无法有效调节牵引网功率潮流，从而无法实现牵引网最优潮流调度；最后，该方案采用分区所直连方案，与我国电力系统的管理模式依然存在矛盾。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于交流牵引网的柔性双边供电潮流控制系统，所述系统分别与相邻的两个牵引变电所对应管辖的第一供电臂和第二供电臂连接，两个供电臂之间设置有分区点，所述系统包括：功率潮流调度装置，其两端分别与所述第一供电臂和所述第二供电臂连接，用于在有列车驶过所述分区点时，提供用于抑制电弧产生的第一功率回路，使得列车平稳驶过分区点，以及在无列车驶过所述分区点时，提供用于实现两个供电臂之间功率交互传输的第二功率回路；控制装置，其用于对有无列车驶过所述分区点进行判断，若有则控制所述第一功率回路投入，若无则控制所述第二功率回路投入，并根据两个变电站的进线总功率控制所述第二功率回路输出可控交互功率；位置检测装置，其用于实时检测是否有列车驶过所述分区点。

优选地，所述功率潮流调度装置包括：过电分段保护模块，其两端分别与所述分区点两侧的供电臂连接，用于在第一控制指令的作用下投入，以在有列车驶过所述分区点时，抑制电弧产生；功率调度模块，其分别与所述分区点两侧的供电臂和地连接，并形成为相应的功率交互传输回路，用于在第二控制指令的作用下投入，以在无列车驶过所述分区点时，灵活调节两个供电臂之间所需传输的功率。

优选地，所述功率调度模块，包括：功率补偿变流器，其两端分别与所述第一供电臂和所述第二供电臂连接，用于依据所述第二控制指令，调节自身输入/输出侧能量，完成功率交互传输；进一步，所述控制装置，其还用于获取所述两个变电站的进线总功率，基于此，利用电能计量算法，生成含有传输功率参数信息的所述第二控制指令。

优选地，所述过电分段保护模块，包括：第一开关阀组和第二开关阀组，其中，所述第一开关阀组与所述第二开关阀组反向并联。

优选地，所述控制装置，其进一步用于在所述列车驶过所述分区点时，向所述功率调度模块中与所述第二供电臂同侧的功率进线口发送用于驱动该侧电压为零的第一过分段指令、以及向所述过电分段保护模块发送第二过分段指令，其中，所述第二过分段指令用于驱动所述开关阀组导通。

优选地，所述列车位置检测装置采用的技术选自车轮传感器技术、电子标签技术、激光雷达技术、卫星定位技术和高速图像识别技术中的一种。

优选地，所述分区点采用电分段结构。

优选地，所述功率调度模块，还包括：第一变压器，其原边两端分别与所述第一供电臂和地连接，次边与所述功率补偿变流器的第一端连接，用于利用第一变比匹配输入输出两侧电压；第二变压器，其原边两端分别与所述第一供电臂和所述第二供电臂连接，次边与所述功率补偿变流器的第二端连接，用于利用第二变比匹配输入输出两侧电压。

优选地，所述系统还包括：机械开关模块，其中，所述机械开关模块，包含：第一开关组，其具备第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元分别与所述第一供电臂和所述过电分段保护模块的第一端连接，所述第二开关单元分别与所述第二供电臂和所述过电分段保护模块的第二端连接；第二开关组，其具备第三开关单元和第四开关单元，所述第三开关单元分别与所述过电分段保护模块的第一端和所述功率调度模块的第一端连接，所述第四开关单元分别与所述过电分段保护模块的第二端和所述功率调度模块的第二端连接。

优选地，所述控制装置，其还用于在功率潮流调度模式下，若识别出所述分区点的驶入侧车轮传感器检测到有车通过且所述分区点的驶出侧车轮传感器未检测到有车通过时，判断当前有列车驶过所述分区点，进一步，在无断电过电分段模式下，若识别出两个车轮传感器均未检测到有车通过时，判断当前没有列车驶过所述分区点。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本发明提供一种用于交流牵引网的双边供电潮流控制系统。该系统解决了传统双边供电方案存在的供电品质不佳、综合能效较低、配置成本过高、均衡电流调节能力有限、无法实现最优潮流调度等一系列问题，有效的利用功率潮流调度装置的功率传输交互功能，达到了电力系统的最小均衡电流需求，取消了相邻牵引变电站之间的电分相，仅设置一个电分段即可满足牵引供电的安全要求。另外，在仅设置一处电分段的情况下，还可在列车位置检测装置和功率潮流调度装置的共同作用下，为列车顺利、安全的通过该电分段提供安全保障。由此，本发明为构建满足电力系统与牵引供电系统技术及管理要求的柔性双边供电模式提供关键设备支撑。同时，可通过储能变流器构建综合能源系统，进一步提升牵引供电系统的能源利用效率。

虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本发明，但本领域技术人员应当理解，为并不旨在将本发明限制于这些实施例。反之，旨在覆盖包含在所附的权利要求书所定义的本发明的精神与范围内的所有替代品、修正及等效物。

本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本申请实施例的现有技术中牵引变电所的供电原理示意图。

图2为本申请实施例的用于交流牵引网的柔性双边供电潮流控制系统的整体结构图。

图3为本申请实施例的用于交流牵引网的柔性双边供电潮流控制系统的详细结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

目前，我国电气化铁路接触网采用25kv单相工频制式的交流供电系统，普遍采用变电所2回高压进线回路、以及地面牵引变压器一主一备来提升系统的可靠性。然而，为了降低电力系统三相供电网与变电所两相牵引输出的电压不平衡度，达到负荷平衡、以及消除负序分量的效果，通常采用分段轮换相序的单边供电方式，这就导致牵引供电网存在电分相。电分相的存在会使牵引供电系统存在供电孤岛，不利于供电能效及可靠性提升；并且，列车在过分相时必须断电，使得列车存在功率与速度损失，限制列车运行速度的提升。另外，列车在过分相过程中的电磁暂态也会严重影响牵引供电网及列车本体的运行状态。

在实际应用过程中，应对牵引供电系统电分相的最佳方案应是：取消牵引网存在的电分相。取消电分相分两种情形：一种是取消牵引变电所出口处的电分相，可采用单相牵引变压器或与之配套的补偿技术；另一种则是取消两个牵引变电所之间的分区所处的电分相，需实施双边供电。

针对第二种对于在取消两个相邻牵引变电所之间的分区所处的电分相时所采用的双边供电技术来说，目前已有相关研究机构提出了相应的方案。第一，针对通过增大牵引网系统阻抗(无源补偿方式)来减小均衡电流的方法，具有如下缺陷：带来牵引供电品质降低、系统损耗增加、继电保护匹配难度增大等一系列问题；并且，无源补偿方式无法实现牵引网功率潮流的灵活调节，不利于供电能效的提升；另外，分区所直连方案与我国电力系统的管理模式也存在矛盾。第二，针对在牵引变电所处增加电压补偿装置(有源补偿方式)来调节变电所馈线电压，从而降低均衡电流的方法，具有如下缺陷：该方式实际上是通过晶闸管阀组与变压器的配合实现馈线电压相位的补偿，对分区所两端电压幅值差的调节能力非常有限，从而导致对均衡电流的抑制效果有限；并且，为抑制均衡电流，该方案需要在每一个牵引变电所都配置电压补偿装置，系统配置成本很高；同时，该方案同样也无法有效调节牵引网功率潮流，从而无法实现牵引网最优潮流调度；最后，该方案采用分区所直连方案，与我国电力系统的管理模式依然存在矛盾。

图1为本申请实施例的现有技术中牵引变电所的供电原理示意图。如图1所示，传统的变电所单边牵引供电系统，呈现了两个相邻的牵引变电所、以及一个分区所的结构。整个系统中包括：牵引变压器、断路器、馈线开关、配电母线、牵引网、越区开关等装置，均为无源系统。各个装置部分普遍具有结构简单、可靠等特征，因此，整个系统也具有简单可靠的突出特点，由此也获得了普遍认可的大规模应用。特别是在中国，交流牵引供电系统除了极个别单相供电外，均采用轮换相序的单边牵引供电制式。但是，它也存在一定的不足，特别是在适应轨道交通高速、重载的发展需求，进一步提升供电系统自身安全、高效、智能化水平等方面存在明显差距。

第一、电分相环节不仅使得牵引供电系统无法有效实现再生制动能量利用，也导致牵引网存在供电孤岛，限制了列车的平滑连续受流，影响列车牵引功率的持续发挥，极大地制约了高铁和重载铁路的发展，成了牵引网的薄弱环节。在极端工况下，电分相的存在有可能导致闯分相及烧网等严重问题，是亟待解决的主要技术瓶颈之一。目前，普遍采用的车载或地面自动过电分相装置也存在机电过程复杂、动作频繁、运行维护繁琐等问题。

第二、列车行驶在任意区段时，均只接受1个电源也只能接受一个电源供电，这是单边供电的重要特征。因此，为了保证牵引供电的可靠性，在高压电源侧采用了1主1备的模式。由此，导致了装置的利用率偏低、以及电力系统容量被闲置的问题。通过直接联通分区所构建双边供电模式可以提高供电能力，但双边供电模式会形成牵引网与电网的并联，从而会在牵引网中产生一个不可控的均衡电流，影响电力系统及牵引供电系统的安全经济运行水平。

因此，为了解决上述现有双边供电技术存在的问题时，本发明实施例提出了一种用于交流牵引网的柔性双边供电潮流控制系统。该潮流控制系统分别与两个相邻牵引变电所所管辖的供电臂(第一牵引变电所管辖的第一供电臂、第二牵引变电所管辖的第二供电臂)连接，包括：具有功率潮流调度模式和无断电过电分段模式的双边功率潮流调度装置；用于控制模式切换、实现功率潮流调度功能以及实现过分段保护功能的控制装置；和用于实时检测是否有列车驶过分区点以判断是否需要进行模式切换操作的列车位置检测装置。具体地，在无列车驶过分区点时，控制装置驱动双边功率潮流调度装置投入功率潮流调度模式，利用高压电源间功率交互技术，灵活控制不同供电臂之间交互的功率，实现牵引供电系统顶层潮流优化控制，消除均衡电流。另外，在有列车驶过分区点时，控制装置驱动双边调度装置从功率潮流调度模式迅速切换至无断电过电分段模式，将设置于第一供电臂与第二供电臂之间的高压开关阀组导通，从而对列车驶过电分段时进行电力安全保护。

由于本发明实施例中所述的牵引供电系统向接触网供电的方式，为单线区段的双边供电方式。为了解决这种模式可能会使得牵引网中产生不可控的均衡电流的问题，利用本发明所述的潮流控制系统一方面在功率潮流调度模式下，将两个供电臂分别看作是两个高压电源，利用高压电源之间的功率交互调度技术，来实现基于双边供电的接触网上不同供电臂的功率能量平衡，以降低均衡电流，使其达到电力系统所允许的程度，从而取消分区所处的电分相。另一方面，利用在无断电过电分段模式下，对列车驶过分区点进行保护控制，使得列车在取消电分相时，也能安全顺利通过分区点。

图2为本申请实施例的用于交流牵引网的柔性双边供电潮流控制系统的整体结构图。图3为本申请实施例的用于交流牵引网的柔性双边供电潮流控制系统的详细结构示意图。下面结合图2和图3，对本发明所述的潮流控制系统进行说明。

参考图2，潮流控制系统的两端分别与第一供电臂和第二供电臂连接。第一供电臂由第一牵引变电所ss1管辖，第二供电臂由第二牵引变电所ss2管辖，其中，第一牵引变电所ss1和第二牵引变电所ss2相邻，第一供电臂和第二供电臂之间设置有分区点。进一步，潮流控制系统包括：控制装置100、功率潮流调度装置(以下简称“调度装置”)200、和列车位置检测装置300。调度装置200的第一端与第一供电臂连接，调度装置200的第二端与第二供电臂连接，该装置200用于在有列车驶过分区点时，提供用于抑制电弧产生的第一功率回路，以及在无列车驶过分区点时，提供用于实现两侧供电臂之间功率交互传输的第二功率回路。控制装置100与调度装置200连接，该装置100用于对有、无列车驶过分区点进行判断，在有列车驶过分区点时，则生成第一控制指令，并利用该指令控制调度装置200第一功率回路投入，使得列车平稳驶过分区点；在没有列车驶过分区点时，则获取第一牵引变电站的进线端所传输进来的输入电源的总功率、以及第二牵引变电站的进线端所传输进来的输入电源的总功率，根据这两个功率值，生成第二控制指令，从而依据该指令控制第二功率回路投入并灵活调节第二功率回路输出的双边供电臂之间的可控交互功率。最后，列车位置检测装置300与控制装置100连接，用于实时检测是否有列车驶过分区点。

需要说明的是，在本发明实施例中，调度装置200具有两种模式，第一种为没有列车驶过分区点时的功率潮流调度模式，第二种是有列车驶过分区点时的无断电过电分段模式。当无列车过电分段时，潮流控制系统内的控制装置100通过分别检测第一牵引变电所、第二牵引变电所的高压侧进线功率，控制调度装置200完成第一供电臂和第二供电臂之间的传输功率，实现牵引供电潮流优化调度及降低均衡电流，提升牵引所供电设备容量利用率及再生制动能量利用率、改善供电品质，达到取消相邻的牵引变电所之间的电分相的目的。另外，当潮流控制系统内的位置检测装置300检测到有列车过电分段时，调度装置200由功率潮流调度模式切换至无断电过电分段模式，控制调度装置200内的高压开关阀组立即导通，从而实现了列车无断电平滑柔性过电分段的功能。而后，在列车离开(位置检测装置300再次检测到无列车驶过电分段)后，调度装置200由无断电过电分段模式恢复到功率潮流调度模式。

参考图3，在本发明实施例中，调度装置200包括：过电分段保护模块210和功率调度模块220。其中，过电分段保护模块210的第一端与分区点的第一侧的第一供电臂t1连接，过电分段保护模块210的第二端与分区点的第二侧的第二供电臂t2连接，用于在第一控制指令的作用下投入(使得调度装置200进入到无断电过电分段模式)、且控制功率调度模块220从潮流控制系统中退出，从而在有列车驶过分区点时抑制电弧产生。功率调度模块220的第一侧分别与第一供电臂t1和地(或轨道)连接，功率调度模块220的第二侧分别第一供电臂和第二供电臂t2连接，使得功率调度模块220与两个供电臂及地共同形成为相应的功率交互传输回路，用于在第二控制指令的作用下投入(使得调度装置200进入到功率潮流调度模式)、且控制过电分段保护模块210处于待机状态(保护模块210内的半导体开关器件均处于闭锁状态)，并使得自身220执行功率调节任务(灵活调节两个供电臂之间所需传输的功率)，以在没有列车驶过分区点时，通过在两变电所之间进行功率调度，从而抑制均衡电流，满足电力系统安全稳定运行的要求。

进一步，再次需要说明的是，在本发明实施例中，第一供电臂t1与第二供电臂t2的电压基本同相位，这通过在牵引变电所采用适当的技术方案是可以保证的。例如，可以在牵引变电所采用同相供电技术，就可以将不同牵引变电所的牵引供电电压相位设置为相同相位，而无需采用换相接入的方式来满足电力系统的负序要求。因此，第一供电臂t1与第二供电臂t2之间所设置的分区点并不是电分相结构，在第一供电臂t1与第二供电臂t2之间设置一个电分段结构即可满足牵引供电的安全要求。

进一步，先对功率调度模块220进行详细说明。功率调度模块220至少包括：功率补偿变流器221。功率补偿变流器221的第一端与第一供电臂t1连接，功率补偿变流器221的第二端与第二供电臂t2连接，用于在第二控制指令的作用下，调节自身输入/输出侧功率，使得在两个供电臂之间可以实现可控的功率交互，以此完成牵引供电系统的最优功率潮流调度，同时兼顾均衡电流抑制功能。其中，在本发明实施例中，第二控制指令至少包括：用于控制功率调度模块220投入且过电分段保护模块210退出的第二模式切换指令、以及用于控制功率补偿变流器221进行功率交互传输的传输功率参数信息(包括功率传输的大小及方向)。功率补偿变流器221可依据传输功率参数信息，并结合功率补偿变流器221的脉冲宽度调制控制策略，调节功率补偿变流器221的交流侧电压，完成两个供电臂之间的功率潮流传输控制。

为了配合上述调度装置200的在功率潮流调度模式下的功率交互传输操作，控制装置100还用于实时获取第一牵引变电站的进线总功率、以及第二牵引变电站的进线总功率，在功率潮流调度模式下，利用电能计量算法，生成传输功率参数信息，而后，利用第二模式切换指令控制当前系统进入功率潮流调度模式，并将传输功率参数信息发送至功率补偿变流器221内。由于在本发明实施例中，通过变流装置控制第一供电臂和第二供电臂之间的功率交换，具体而言，变流装置可以控制牵引供电臂之间功率传输的大小及方向，对电力系统来说，相当于通过变流器实现两个高压电源之间的可控互联，该技术的核心是利用高压大容量电力电子装置进行电能控制，与目前广泛采用的hvdc或upfc技术实现大电网之间互联及能量调度是类似的，从而利用上述功率互联技术，避免了传统双边供电制式下两个牵引变电所之间的不可控能量交换、以及由此带来的安全问题。

下面针对功率交互传输操作进行举例说明。当第一牵引变电所ss1的高压进线侧总功率为正，而第二牵引变电所ss2的高压进线侧总功率为负时，系统内的功率调度模块220可将与第二牵引变电所输入的负功率转移至第一牵引变电所，也就是说将从功率补偿变流器221第二侧获得的第二牵引变电所传输的进线侧总负功率转移至功率补偿变流器221第一侧，从而提升电能利用效率。反之，将从功率补偿变流器221第一侧获得的第一牵引变电所传输的进线侧总负功率转移至功率补偿变流器221第二侧。

优选地，功率补偿变流器221的拓扑结构可选自两电平变流器拓扑、三电平变流器拓扑、多电平变流器拓扑、级联式多电平变流器拓扑和mmc结构等拓扑结构中的一种。其中，变流器可以采用igbt、igct、sic等各种电力电子器件来实现。

进一步，在本发明实施例中，上述功率补偿变流器221可以直接接入25kv牵引网，还可以通过变压器装置进行降压接入。由此，上述功率调度模块220还包括：第一变压器(第一匹配变压器)222和第二变压器(第二匹配变压器)223。第一匹配变压器222的原边(高压侧)两端分别与第一供电臂t1和地(或轨道)连接，第一匹配变压器222的次边(低压侧)与功率补偿变流器221的第一侧连接，用于利用第一变比匹配输入输出两侧电压。第二匹配变压器223的原边(高压侧)两端分别与第二供电臂t2和第一供电臂t1连接，第二变压器223的次边(低压侧)与功率补偿变流器221的第二侧连接，用于利用第二变比匹配输入输出两侧电压。

这样，在本发明实施例中，第一匹配变压器222、变流器221和第二匹配变压器223相互串联，构成了上述功率调度模块220，以实现两个变电所之间功率交互传输的功能。参考图3，功率调度模块220通过变压器tp1(222)与供电臂t1连接，tp1低压侧连接变流器，变流器通过变压器tp2(223)实现升压输出，tp2高压侧的一个端点与供电臂t1连接，另一个端点与供电臂t2连接，从而利用这种结构，能够实现第一供电臂t1与第二供电臂t2之间的功率潮流能量的双向传输。

而后，对过电分段保护模块210进行详细说明。过电分段保护模块210至少包括：第一开关阀组(vt1)211和第二开关阀组(vt2)212。其中，第一开关阀组211和第二开关阀组212均采用高压串联开关阀组，第一开关阀组211与第二开关阀组212反向并联。如图3所示，第一开关阀组211的阳极与第一供电臂t1连接，第一开关阀组211的阴极与第二供电臂t2连接，第二开关阀组212的阴极与第一供电臂t1连接，第二开关阀组212的阳极与第二供电臂t2连接。具体地，第一开关阀组211用于在第一开关通断指令的作用下，控制自身处于导通或断开(待机)状态。第二开关阀组212用于在第二开关通断指令的作用下，控制自身处于导通或断开(待机)状态。

为了配合上述调度装置200在无断电过电分段模式下的过分段保护操作，控制装置100还用于依据列车位置检测信号生成第一控制指令，并利用该指令内的第一模式切换指令控制当前系统进入无断电过电分段模式，并将第一控制指令内的保护控制指令发送至过电分段保护模块210内。其中，在本发明实施例中，上述第一控制指令包括：用于控制功率调度模块220退出且过电分段保护模块210投入的第一模式切换指令、以及用于控制过电分段保护模块210内各开关阀组通断状态的保护控制指令。

具体地，控制装置100进一步用于在判断出有列车驶过分区点时(无断电过电分段模式)，向功率调度模块220中与第二供电臂t2同侧的功率进线接口端发送用于驱动该侧电压为零的第一过电分段指令、以及向过电分段保护模块210发送第二过分段指令，第二过电分段指令用于驱动第一开关阀组和第二开关阀组导通(第二过点分段指令包括上述第一开关通断指令和第二开关通断指令)。其中，上述保护控制指令包括第一过电分段指令和第二过电分段指令。

进一步，需要说明的是，本发明对上述位置检测装置300的形式不作具体限定，可采用的技术选自车轮传感器技术、电子标签技术、激光雷达技术、卫星定位技术、高速图像识别技术中的任意一种。

继续参考图3，优选地，在本发明实施例中，位置检测装置300包括：设置于分区点两侧铁轨处的车轮传感器(第一车轮传感器cg1、第二车轮传感器cg2)。这样，控制装置100利用这两个车轮传感器传输的第一传感信号和第二传感信号来判断是否有列车驶过当前分区点，进一步确定当前调度装置200的工作模式。

具体地，控制装置100进一步用于在功率潮流调度模式下，若识别出驶入侧车轮传感器检测到有车通过、且输出侧车轮传感器未检测到有车通过时(例如：驶入侧车轮传感器传输的传感信号有效、且驶出侧车轮传感器传输的传感信号无效)，则判断当前有列车驶入分区点，当前调度装置200进入无断电过电分段模式并立即生成第一控制指令，从而控制功率调度模块220退出且过电分段保护模块210投入。另外，控制装置100还用于在无断电过电分段模式下，若识别出两个车轮传感器均未检测到有车通过时(例如：驶入侧车轮传感器、以及驶出侧车轮传感器所传输的传感信号均无效)，判断当前没有列车驶入分区点，当前调度装置200进入功率潮流调度模式并立即生成第二控制指令，从而控制功率调度模块220投入且过电分段保护模块210退出。

以列车由供电臂t2驶向供电臂t1为例：

当在功率潮流调度模式下列车位置检测装置300检测到有列车过电分段时，调度装置200由功率潮流调度模式切换至无断电过电分段模式，过电分段基本工作时序为：

a)当检测到列车到达cg2时，控制装置100控制串联变压器tp2的高压侧电压为零，同时对高压开关阀组vt1、vt2进行通断控制，最终实现列车无断电平滑柔性过电分段；

b)当检测到列车离开cg1时，控制装置100停止发送导通高压半导体开关阀组vt1、vt2的驱动脉冲，同时将工作模式切换至功率潮流调度模式。

此外，再次参考图3，本发明所述的潮流控制系统还包括：机械开关模块。具体的，上述机械开关模块包括：第一开关组和第二开关组。进一步，第一开关组具备第一开关单元411和第二开关单元412，第一开关单元411的第一端与第一供电臂t1连接，第一开关单元411的第二端与和过电分段保护模块210的第一端连接，第二开关单元412的第一端与第二供电臂t2连接，第二开关单元412的第二端与过电分段保护模块210的第二端连接。第二开关组具备第三开关单元421和第四开关单元422，第三开关单元421的第一端与过电分段保护模块210的第一端连接，第三开关单元421的第二端与功率调度模块210的原边侧连接，第四开关单元422的第一端与过电分段保护模块210的第二端连接，第四开关单元422的第二端与功率调度模块220的原边侧连接。需要说明的是，上述开关单元411、412、421和422都在系统运行之前就处于闭合状态，是潮流控制系统运行的一个前提条件。

本发明提出了一种用于交流牵引网的柔性双边供电潮流控制系统。该系统解决了传统双边供电方案存在的供电品质不佳、综合能效较低、配置成本过高、均衡电流调节能力有限、无法实现最优潮流调度等一系列问题，有效地利用调度装置的功率传输交互功能，达到了电力系统的最小均衡电流需求，取消了相邻牵引变电站之间的电分相，仅设置一个点分段即可满足牵引供电的安全要求。另外，在仅设置一处电分段的情况下，还可在列车位置检测装置和调度装置的共同作用下，为列车顺利、安全的通过该电分段点提供安全保障。由此，本发明为构建满足电力系统与牵引供电系统技术及管理要求的柔性双边供电模式提供关键设备支撑。同时，可通过储能变流器构建综合能源系统，进一步提升牵引供电系统的能源利用效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。

任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。