本發(fā)明涉及交流電氣化鐵路雙邊供電，尤其涉及一種車(chē)地協(xié)同過(guò)分相裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、雙邊供電方式可以提高牽引供電系統(tǒng)供電能力，以解決外部電源薄弱、電力系統(tǒng)供電能力不足的問(wèn)題。雙邊供電方式還可以取消分區(qū)所的電分相，進(jìn)一步配合同相供電技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)全線(xiàn)貫通供電，取消線(xiàn)路上所有的無(wú)電區(qū)，從而解決傳統(tǒng)單邊供電方式下電分相帶來(lái)的列車(chē)速度損失、暫態(tài)過(guò)電壓、降低供電可靠性等問(wèn)題。目前已開(kāi)始探索雙邊供電技術(shù)在部分線(xiàn)路的研究應(yīng)用。

2、然而，即使采用雙邊供電方式，不同供電臂之間仍需要設(shè)置電分段進(jìn)行供電單元的劃分，以提高供電靈活性并能夠有效降低故障區(qū)段影響范圍。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障或者其他特殊情況，牽引供電系統(tǒng)需要由雙邊供電方式解列為單邊供電方式時(shí)，電分段需要轉(zhuǎn)換為電分相，實(shí)現(xiàn)不同供電臂之間的電氣隔離。相應(yīng)地，列車(chē)通過(guò)電分段(此時(shí)為電分相)時(shí)需要斷開(kāi)主斷路器，執(zhí)行斷電過(guò)分相。由于牽引供電系統(tǒng)解列存在隨機(jī)性，若列車(chē)不能及時(shí)判斷出或者接收到解列信息并斷開(kāi)主斷路器，則會(huì)發(fā)生闖分相事故，引起接觸網(wǎng)拉弧放電、燒蝕接觸網(wǎng)和受電弓，甚至造成斷線(xiàn)等嚴(yán)重后果，危及牽引供電系統(tǒng)和行車(chē)安全。目前對(duì)于雙邊供電技術(shù)的研究應(yīng)用尚處于初步階段，還沒(méi)有應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題的成熟方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種車(chē)地協(xié)同過(guò)分相裝置及方法，車(chē)地協(xié)同過(guò)分相裝置結(jié)構(gòu)可靠，能夠采用列車(chē)和地面相互配合的方式，實(shí)現(xiàn)雙/單邊供電模式轉(zhuǎn)換狀態(tài)下列車(chē)安全可靠地通過(guò)電分段/電分相，防止闖分相事故的發(fā)生，提高列車(chē)運(yùn)行的可靠性。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種車(chē)地協(xié)同過(guò)分相裝置，包括：牽引供電系統(tǒng)控制單元、第一牽引變電所、第二牽引變電所、第一供電臂、第二供電臂、電分段、分區(qū)所、列車(chē)、第一列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器、第二列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器和地面軌道；

4、所述第一列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器位于所述電分段左側(cè)的地面軌道處，所述第二列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器位于所述電分段右側(cè)的地面軌道處；

5、所述分區(qū)所包括：第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器和第四斷路器；

6、所述牽引供電系統(tǒng)控制單元分別與所述第一牽引變電所、第二牽引變電所和列車(chē)通信連接，所述第一供電臂與所述第一牽引變電所相連，所述第二供電臂與第二牽引變電所相連，所述第一列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器和第二列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器均與所述列車(chē)通信連接。

7、第二方面，本發(fā)明提供一種車(chē)地協(xié)同過(guò)分相裝置，包括：牽引供電系統(tǒng)控制單元、第一牽引變電所、第二牽引變電所、第一供電臂、第二供電臂、電分段、分區(qū)所、列車(chē)、第一列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器、第二列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器和地面軌道；

8、所述第一列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器位于所述電分段左側(cè)的地面軌道處，所述第二列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器位于所述電分段右側(cè)的地面軌道處；

9、所述分區(qū)所包括：第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器和第四斷路器；

10、所述牽引供電系統(tǒng)控制單元分別與所述第一牽引變電所、第二牽引變電所、第一列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器和第二列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器通信連接，所述第一供電臂與所述第一牽引變電所相連，所述第二供電臂與第二牽引變電所相連，所述第一列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器和第二列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器均與所述列車(chē)通信連接。

11、第三方面，本發(fā)明提供一種車(chē)地協(xié)同過(guò)分相裝置，包括：牽引供電系統(tǒng)控制單元、第一牽引變電所、第二牽引變電所、第一供電臂、第二供電臂、電分段、分區(qū)所、列車(chē)、斷電過(guò)分相分閘指示燈、斷電過(guò)分相合閘指示燈和地面軌道；

12、所述斷電過(guò)分相分閘指示燈位于所述電分段左側(cè)的地面軌道處，所述斷電過(guò)分相合閘指示燈位于所述電分段右側(cè)的地面軌道處；

13、所述分區(qū)所包括：第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器和第四斷路器；

14、所述牽引供電系統(tǒng)控制單元分別與所述第一牽引變電所、第二牽引變電所、斷電過(guò)分相分閘指示燈和斷電過(guò)分相合閘指示燈通信連接，所述第一供電臂與所述第一牽引變電所相連，所述第二供電臂與第二牽引變電所相連。

15、第四方面，本發(fā)明提供一種車(chē)地協(xié)同過(guò)分相方法，應(yīng)用所述的車(chē)地協(xié)同過(guò)分相裝置實(shí)現(xiàn)，該方法包括：

16、監(jiān)測(cè)牽引供電系統(tǒng)的供電方式，在牽引供電系統(tǒng)由雙邊供電方式解列為單邊供電方式時(shí)，所述第三斷路器和第四斷路器斷開(kāi)，所述電分段轉(zhuǎn)換為電分相；

17、所述牽引供電系統(tǒng)控制單元將電分相信息傳送給所述列車(chē)，所述列車(chē)到達(dá)所述第一列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器位置時(shí)接收到所述第一列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器發(fā)出的過(guò)分相信息，斷開(kāi)主斷路器，所述列車(chē)到達(dá)所述第二列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器位置時(shí)接收到所述第二列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器發(fā)出的過(guò)分相信息，閉合主斷路器，所述列車(chē)完成斷電過(guò)分相。

18、在一個(gè)實(shí)施例中，所述的車(chē)地協(xié)同過(guò)分相方法，還包括：

19、在牽引供電系統(tǒng)的供電方式為雙邊供電方式時(shí)，所述第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器和第四斷路器閉合，列車(chē)通過(guò)所述電分段時(shí)屏蔽所述第一列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器和第二列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器的信號(hào)，所述列車(chē)完成帶電通過(guò)電分段。

20、第五方面，本發(fā)明提供一種車(chē)地協(xié)同過(guò)分相方法，應(yīng)用所述的車(chē)地協(xié)同過(guò)分相裝置實(shí)現(xiàn)，該方法包括：

21、在牽引供電系統(tǒng)由雙邊供電方式解列為單邊供電方式時(shí)，所述第三斷路器和第四斷路器斷開(kāi)，所述電分段轉(zhuǎn)換為電分相；

22、所述牽引供電系統(tǒng)控制單元控制所述第一列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器和第二列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器工作，所述列車(chē)到達(dá)所述第一列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器位置時(shí)接收到所述第一列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器發(fā)出的過(guò)分相信息，斷開(kāi)主斷路器，所述列車(chē)到達(dá)所述第二列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器位置時(shí)接收到所述第二列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器發(fā)出的過(guò)分相信息，閉合主斷路器，所述列車(chē)完成斷電過(guò)分相。

23、在一個(gè)實(shí)施例中，所述的車(chē)地協(xié)同過(guò)分相方法，還包括：

24、在牽引供電系統(tǒng)的供電方式為雙邊供電方式時(shí)，所述第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器和第四斷路器閉合，所述牽引供電系統(tǒng)控制單元控制所述第一列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器和第二列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)答器不工作，所述列車(chē)完成帶電通過(guò)電分段。

25、第六方面，本發(fā)明提供一種車(chē)地協(xié)同過(guò)分相方法，應(yīng)用所述的車(chē)地協(xié)同過(guò)分相裝置實(shí)現(xiàn)，該方法包括：

26、監(jiān)測(cè)牽引供電系統(tǒng)的供電方式，在牽引供電系統(tǒng)由雙邊供電方式解列為單邊供電方式時(shí)，所述第三斷路器和第四斷路器斷開(kāi)，所述電分段轉(zhuǎn)換為電分相；

27、所述牽引供電系統(tǒng)控制單元控制所述相分閘指示燈和斷電過(guò)分相合閘指示燈為常亮狀態(tài)，所述列車(chē)檢測(cè)到所述斷電過(guò)分相分閘指示燈為常亮狀態(tài)后斷開(kāi)主斷路器，檢測(cè)到所述斷電過(guò)分相合閘指示燈常亮后閉合主斷路器，所述列車(chē)完成斷電過(guò)分相。

28、在一個(gè)實(shí)施例中，所述的車(chē)地協(xié)同過(guò)分相方法，還包括：

29、在牽引供電系統(tǒng)的供電方式為雙邊供電方式時(shí)，所述第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器和第四斷路器閉合，所述牽引供電系統(tǒng)控制單元控制所述斷電過(guò)分相分閘指示燈和斷電過(guò)分相合閘指示燈為常滅狀態(tài)，所述列車(chē)完成帶電通過(guò)電分段。

30、在一個(gè)實(shí)施例中，所述列車(chē)采用車(chē)載圖像識(shí)別方式識(shí)別所述斷電過(guò)分相分閘指示燈和斷電過(guò)分相合閘指示燈的狀態(tài)。

31、本發(fā)明有益效果包括：

32、本發(fā)明實(shí)施例提供車(chē)地協(xié)同過(guò)分相裝置結(jié)構(gòu)可靠，能夠采用列車(chē)和地面相互配合的方式，實(shí)現(xiàn)雙/單邊供電模式轉(zhuǎn)換狀態(tài)下列車(chē)安全可靠地通過(guò)電分段/電分相，防止闖分相事故的發(fā)生，提高列車(chē)運(yùn)行的可靠性；具體地，可以解決交流電氣化鐵路雙邊供電牽引供電系統(tǒng)電分段和電分相轉(zhuǎn)換狀態(tài)下的列車(chē)過(guò)分相問(wèn)題；可以采用列車(chē)和地面相互配合的方式，使得列車(chē)在正常雙邊供電方式下執(zhí)行帶電過(guò)分段，在雙邊供電方式解列為單邊供電方式后迅速可靠地切換為斷電過(guò)分相模式；雙邊供電電分段和電分相轉(zhuǎn)換下的車(chē)地協(xié)同過(guò)分相方式，通過(guò)調(diào)整列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)，增加地面牽引供電系統(tǒng)與列車(chē)的通信，配合地面列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)(automatic?train?protection，簡(jiǎn)稱(chēng)atp)應(yīng)答器或者輔助信號(hào)裝置，實(shí)現(xiàn)雙邊供電方式下列車(chē)帶電過(guò)分段和單邊供電方式下列車(chē)斷電過(guò)分相，較好的應(yīng)對(duì)牽引供電系統(tǒng)解列問(wèn)題，有效避免列車(chē)闖分相事故，保障列車(chē)安全運(yùn)行并提高牽引供電系統(tǒng)可靠性。