(步骤S17)。由于第三平均值是以一日为单位的架空线电压的均值，因此例如确认当前时刻是否是深夜12点，若是深夜12点则判断为是第三平均值的计算时刻。在是第三平均值的计算时刻的情况下(步骤S17:是)，计算过去24小时的架空线电压的平均值，若所计算出的平均值是工作日(按照工作日时刻表运行列车的日子)测定到的架空线电压的平均值，则将其储存为工作日的第三平均值，若是休息日(按照休息日时刻表运行列车的日子)测定到的架空线电压的平均值，则将其储存为休息日的第三平均值(步骤S18)。此外，删除到此为止已存储的第三平均值。也就是说，在计算出工作日的第三平均值的情况下，删除(覆盖)至此为止已存储的工作日的第三平均值，而在计算出休息日的第三平均值的情况下，删除(覆盖)至此为止已存储的休息日的第三平均值。另一方面，在并不是计算第三平均值的时刻的情况下(步骤S17:否)，返回步骤S11，继续动作。在执行步骤S18的情况下，也回到步骤S11，继续动作。
[0018]与之相对，在上述步骤S13中，判断为是第一平均值及第二平均值的计算时刻的情况下(步骤S13:是)，计算并存储第一平均值及第二平均值(步骤S19)。例如，设定为每隔一个小时计算第一平均值及第二平均值的情况下，在第一平均值的计算处理中，计算出最新的架空线电压及过去一小时以内的架空线电压、即计算出步骤S12中获得的架空线电压以及过去一小时以内执行的步骤S15及S16中存储的各架空线电压的平均值，将获得的平均值作为第一平均值。另外，在第二平均值的计算处理中，将最新的架空线电压与第一平均值比较，在最新的架空线电压比第一平均值要大的情况下，计算出最新的架空线电压、及过去一小时以内的架空线电压中作为计算第二平均值时使用的数据来存储的各架空线电压(即、过去一个小时以内执行的步骤S15中存储的架空线电压)的平均值，将获得的平均值作为第二平均值。与之相对，在最新的架空线电压在第一平均值以下的情况下，计算出过去一小时以内的架空线电压中、作为计算第二平均值时使用的数据来存储的各架空线电压的平均值，将获得的平均值作为第二平均值。若所计算出的第一平均值及第二平均值为工作日测定的架空线电压的平均值，则将其作为工作日的第一平均值及第二平均值，若为休息日测定的架空线电压的平均值，则将其设为休息日的第一平均值及第二平均值，并存储在存储部40中。此外，删除到此为止已存储的第一平均值及第二平均值。例如，在计算出工作日的上午7点到8点的第一平均值及第二平均值的情况下，将至此为止所存储的工作日的上午7点到8点的第一平均值及第二平均值删除(覆盖)。
[0019]在计算出第一平均值及第二平均值之后，决定(更新)转换动作开始电压(步骤S20)。具体而言，将所存储的第二平均值中与当前时刻相对应的第二平均值与第三平均值相比较，将较大一方所表示的电压定为转换动作开始电压。例如，在设定为每隔30分钟计算第一平均值及第二平均值的状态下，在休息日的下午8点计算出第一平均值及第二平均值之后，将休息日的下午8点?下午8点30分的第二平均值(过去计算出的被存储的第二平均值)与休息日的第三平均值进行比较，若第二平均值较大则将第二平均值所表示的电压定为转换动作开始电压，若第三平均值较大则将第三平均值所表示的电压定为转换动作开始电压。
[0020]图4是表示车站辅助电源装置1吸收电气车辆的再生电力时的架空线电压、第一平均值、第二平均值以及第三平均值之间的关系的一个示例的图。图4的示例中，消耗再生电力的电气车辆较少，架空线电力整体处于较高状态。如图4所示，在对使用再生制动器的电气车辆所产生的再生电力进行消耗的电气车辆较少的情况下，车站辅助电源1将第二平均值用作为转换动作开始电压，在架空线电压比该电压要大的状态时，执行电力转换动作，生成提供给负载302的电力(消耗再生电力)。
[0021]图5是表示电气车辆之间的电力互通处于优势(电气车辆所消耗的电力比通过使用再生制动器来产生的再生电力要多的状态)，架空线电压下降时的架空线电压、第一平均值、第二平均值以及第三平均值之间的关系的一个示例的图。如图5所示，在对使用再生制动器的电气车辆所产生的再生电力进行消耗的电气车辆较多的情况下，架空线电压(平均值)下降。该情况下车站辅助电源I将第三平均值用作为转换动作开始电压，在架空线电压大于该电压的状态时，执行电力转换动作，生成提供给负载302的电力。从图4与图5的比较可知，在电气车辆之间的电力互通处于优势(图5的情形)的情况下，该时间段的平均架空线电压(=第I平均值)与转换动作开始电压之间的差变大。因此，即使在图4与图5的情形下架空线电压同样地发生变动，由于图5的情形下的车站辅助电源装置I执行转换动作的频率较低，因此能够在电气车辆之间互通更多的再生电力。
[0022]由此，本实施方式的车站辅助电源装置，每隔较短时间(例如I个小时)计算出该期间内的架空线电压的平均值(第一平均值)，基于第一平均值与架空线电压的平均值(以一日为单位的平均值)，来设定将架空线电压转换为提供给车站内的负载的电压的动作开始阈值。具体而言，计算出在所述较短时间内超过第一平均值的架空线电压的平均值(第二平均值)，将第二平均值与架空线电压的平均值中较大的平均值用作为阈值。由此，能够设定与再生电力的电气车辆之间的互通状态相对应的阈值，因此车站辅助电源装置能够高精度地判断再生电力未在电气车辆之间完全互通的状态，并在准确的时刻消耗再生电力。其结果是，能够防止横流，实现再生电力的高效使用。另外，由于区分工作日时刻表的适用日与休息日时刻表的适用日来计算平均值，并基于平均值来设定阈值，因此能够更高精度地判断出再生电力未在电气车辆之间被完全互通的状态。
工业上的实用性
[0023]如上所示，本发明适用于将电气车辆所产生的再生电力转换成供车站内的负载所使用的电力的车站辅助电源装置。
标号说明
[0024]I车站辅助电源装置、11控制装置、12逆变器、13电压传感器、20接口部、30动作开始电压决定部、31第一平均运算部、32第二平均运算部、33第三平均运算部、34比较器、40存储部、50电压指令运算部、60PWM信号生成部、100变电站、200架空线、201电气车辆、301变压器、302负载。
【主权项】
1.一种车站辅助电源装置，其在架空线电压高于规定的阈值时，将从架空线提供来的电力进行转换，从而生成提供至车站内的负载的电力，该车站辅助电源装置的特征在于，包括: 第一平均运算部，该第一平均运算部每隔一定时间计算出架空线电压的平均值； 第二平均运算部，该第二平均运算部计算出在所述一定时间内多次检测出的架空线电压中、比所述平均值即第一平均值要大的架空线电压的平均值； 第三平均运算部，该第三平均运算部计算出架空线电压一日内的平均值；以及选择部，该选择部选出所述第二平均运算部所计算出的平均值、即第二平均值与所述第三平均运算部所计算出的平均值、即第三平均值中的某一个，设定为所述阈值。2.如权利要求1所述的车站辅助电源装置，其特征在于， 第一平均运算部、所述第二平均运算部及所述第三平均运算部分别计算出适用同种时刻表的每日的平均值， 所述选择部对在执行选择动作的时刻适用的时刻表所对应的第二平均值或第三平均值进行选择。3.如权利要求1所述的车站辅助电源装置，其特征在于， 所述选择部将所述第二平均值与所述第三平均值中值较大的一个选为所述阈值。4.如权利要求1所述的车站辅助电源装置，其特征在于， 使用变电站对架空线的输出电压，以取代所述第三平均值。5.如权利要求4所述的车站辅助电源装置，其特征在于， 第一平均运算部以及所述第二平均运算部分别计算出适用同种时刻表的每日的平均值， 所述选择部对在执行选择动作的时刻适用的时刻表所对应的第二平均值或变电站对架空线的输出电压进行选择。6.如权利要求4所述的车站辅助电源装置，其特征在于， 所述选择部将所述第二平均值与所述输出电压中值较大的一个选为所述阈值。
【专利摘要】本发明涉及一种车站辅助电源装置，其在架空线电压高于规定的阈值时，将从架空线提供来的电力进行转换，从而生成提供至车站内的负载的电力，该车站辅助电源装置包括：每隔一定时间计算出架空线电压的平均值的第一平均运算部(31)；第二平均运算部(32)，该第二平均运算部(32)计算出在所述一定时间内多次检测出的架空线电压中、比所述平均值即第一平均值要大的架空线电压的平均值；计算出架空线电压一日内的平均值的第三平均运算部(33)；以及比较器(34)，该比较器(34)选择所述第二平均运算部所计算出的平均值、即第二平均值与所述第三平均运算部所计算出的平均值、即第三平均值中的某一个，设定为所述阈值。
【IPC分类】B60M3/06, B60L9/18
【公开号】CN105473376
【申请号】CN201380078764
【发明人】冨永光志, 松本真一, 石仓修司
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2013年8月8日
【公告号】DE112013007306T5, US20160161935, WO2015019466A1