一种车载过分相柔性控制系统的制作方法

本申请属于铁路机车车辆与牵引供电，尤其涉及一种车载过分相柔性控制系统。

背景技术：

1、随着电气化铁路的快速发展，列车过分相时的电磁暂态冲击问题愈发突出。电力机车/动车组运行过程中过分相时，车载真空断路器会频繁分合闸，在由电力机车/动车组和牵引供电网所构成的车网系统中，产生合闸涌流、和应涌流、分闸过电压、谐振过电压，对电力机车/动车组高压系统及牵引供电系统造成持续的伤害，有可能引起电力机车/动车组发生机破故障，危及铁路运输安全。

2、目前电气化铁路常采用无源滤波、有源滤波apf、混合滤波等方案进行电能质量治理，但是这些设备体积庞大，需要占用牵引供电系统的较大空间，成本很高。而且由于车网系统参数的分散性，造成电能质量治理效果较差，尤其是电磁暂态冲击，基本没有得到有效的治理。

3、列车在车网电磁环境恶化的条件下运行，电力机车/动车组高压电气系统和铁路牵引供电系统容易出现问题和隐患，威胁运营安全。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种车载过分相柔性控制系统，基于源头治理的原则，通过在电力机车/动车组上就近安装治理设备，达到直接有效的治理效果，使铁路运输车载和地面装备保持最佳的运行状态，同时还能够减小治理设备的功率和体积。解决了现今车网电磁环境安全治理效果较差，且治理设备功率和体积较大的问题。

2、本申请实施例提供一种车载过分相柔性控制系统，包括车载子系统和数据智能子系统，所述车载子系统设置于电力机车/动车组上，所述车载子系统用于实时获取电力机车/动车组的多维度数据，并分析计算确定电力机车/动车组的车网电磁环境状态，所述车载子系统还用于当确定所述车网电磁环境状态为电磁暂态冲击和/或电磁稳态谐波时，抑制电磁暂态冲击和/或电磁稳态谐波，实现柔性控制，所述数据智能子系统用于获取所述多维度数据，并根据所述多维度数据对车网电磁环境治理评估、过分相过程评估以及柔性系统效益评估。

3、在一种可行的实现方式中，所述车载子系统包括监测模块和执行模块，所述监测模块用于获取所述多维度数据，所述多维度数据包括机车/动车的高压电路数据、机车/动车的全程录波数据以及机车/动车的数据量数据，所述监测模块包括智能传感器、全程录波单元以及数据量采集单元，所述智能传感器用于实时获取所述高压电路数据，所述全程录波单元用于实时获取所述全程录波数据，所述数据量采集单元用于实时获取所述数据量数据，所述高压电路数据、所述全程录波数据以及所述数据量数据统称为所述多维度数据，所述执行模块包括车载柔性控制器、电磁暂态治理单元以及电磁稳态治理单元，所述车载柔性控制器与所述监测模块电连接；所述车载柔性控制器用于接收所述高压电路数据、所述全程录波数据以及所述数据量数据，并分析计算确定电力机车/动车组的车网电磁环境状态；所述车载柔性控制器还用于当确定所述车网电磁环境状态为电磁暂态冲击时，控制所述电磁暂态治理单元抑制电磁暂态冲击，实现电磁暂态治理；所述车载柔性控制器还用于当确定所述车网电磁环境状态为电磁稳态谐波时，控制电磁稳态治理单元抑制电磁稳态谐波，实现电磁稳态治理。

4、在一种可行的实现方式中，所述车载子系统还包括边缘计算模块，所述边缘计算模块与所述车载柔性控制器电连接，所述边缘计算模块用于对车网电磁环境的波形数据进行fft谐波分析计算、电能质量分析计算，以及对电力机车/动车组的牵引用电和再生制动发电进行计量计算。

5、在一种可行的实现方式中，所述车载子系统还包括储存模块，所述储存模块与所述车载柔性控制器电连接，所述储存模块用于储存所述多维度数据。

6、在一种可行的实现方式中，所述车载子系统还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述车载柔性控制器电连接，所述无线通信模块用于与所述数据智能子系统无线连接。

7、在一种可行的实现方式中，所述数据智能子系统包括地面通信服务器、数据服务器以及远程计算机，所述地面通信服务器与所述车载子系统无线连接，所述数据服务器与所述地面通信服务器连接，所述远程计算机与所述数据服务器连接，以获取所述监测模块实时监测的所述多维度数据，所述远程计算机用于根据所述多维度数据对车网电磁环境治理评估、过分相过程评估以及柔性系统效益评估，得到分析评估结果。

8、在一种可行的实现方式中，所述数据智能子系统还包括可视化大屏，所述可视化大屏与所述远程计算机连接，所述可视化大屏用于显示所述多维度数据，还用于显示所述分析评估结果。

9、在一种可行的实现方式中，所述储存模块循环存储所述多维度数据，且存储时间不小于15天；当所述储存模块的存储空间不足时，从最早的所述多维度数据开始，采取自动循环覆盖存储。

10、在一种可行的实现方式中，所述车载子系统的所述多维度数据经由cmd、wtd、4g无线通信以及5g无线通信中的任意一种或几种组合传输方式，自动传输到所述数据智能子系统；

11、或者所述车载子系统的所述多维度数据由手动转储到所述数据智能子系统。

12、本申请实施例提供的一种车载过分相柔性控制系统，通过车载子系统实时获取电力机车/动车组的多维度数据，并分析计算确定电力机车/动车组的车网电磁环境状态，并在确定所述车网电磁环境状态为电磁暂态冲击和/或电磁稳态谐波时，抑制电磁暂态冲击和/或电磁稳态谐波，实现柔性控制，通过数据智能子系统获取所述多维度数据，并根据所述多维度数据对车网电磁环境治理评估、过分相过程评估以及柔性系统效益评估，从而实现对车网电磁环境的有效治理，完成对车网电磁环境参数的实时动态监测，节省列车运行过程中产生的能耗，促进节能减碳，提升铁路运输的安全性和效率，提高机车、动车、牵引供电等电气系统的可靠性，降低运维成本。

技术特征：

1.一种车载过分相柔性控制系统，其特征在于：包括车载子系统(100)和数据智能子系统(200)；

2.根据权利要求1所述的车载过分相柔性控制系统，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的车载过分相柔性控制系统，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的车载过分相柔性控制系统，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的车载过分相柔性控制系统，其特征在于：

6.根据权利要求1或5所述的车载过分相柔性控制系统，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的车载过分相柔性控制系统，其特征在于：

8.根据权利要求4所述的车载过分相柔性控制系统，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的车载过分相柔性控制系统，其特征在于：

技术总结
本申请提供一种车载过分相柔性控制系统，包括车载子系统和数据智能子系统，通过车载子系统实时获取机车/动车的多维度数据，并确定车网的电磁环境状态，当确定所述电磁环境状态为电磁暂态冲击和/或电磁稳态谐波时，抑制电磁暂态冲击和/或电磁稳态谐波，实现柔性控制，通过数据智能子系统获取所述多维度数据，并根据所述多维度数据对车网电磁环境治理评估、过分相过程评估以及柔性系统效益评估，从而实现对车网电磁环境的有效治理，完成对车网电磁环境参数的实时动态监测，节省列车运行过程中产生的能耗，促进节能减碳，提升铁路运输的安全性和效率，提高机车、动车、牵引供电等电气系统的可靠性，降低运维成本。

技术研发人员：陈嘉宁,邓西川,樊会娟,李林,李鹏,王天凤,徐锐,肖恩
受保护的技术使用者：西安开天铁路电气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13