本發(fā)明涉及地鐵車(chē)輛空調(diào)減載控制，具體而言，尤其涉及一種雙母線地鐵車(chē)輛空調(diào)減載控制方法。

背景技術(shù)：

1、目前城市軌道交通中，地鐵車(chē)輛空調(diào)減載技術(shù)是其中一個(gè)重要的組成部分。目前地鐵車(chē)輛設(shè)計(jì)時(shí)普遍采用了輔助逆變器并網(wǎng)供電設(shè)計(jì)，并網(wǎng)供電系統(tǒng)穩(wěn)定性好、可靠性及冗余性高，當(dāng)1臺(tái)輔助逆變器故障，其余3臺(tái)輔助逆變器可滿足全列車(chē)交流負(fù)載供電要求。并網(wǎng)供電的各臺(tái)輔助逆變器之間無(wú)需任何互聯(lián)線，采用功率下垂控制，其本質(zhì)是通過(guò)改變輔助逆變器輸出電壓幅值、頻率來(lái)改變輔助逆變器輸出有功功率與無(wú)功功率，抗干擾能力強(qiáng)。

2、為確保地鐵列車(chē)輔助逆變器供電系統(tǒng)部分失效時(shí)能夠優(yōu)先保障關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行，同時(shí)通過(guò)降低非關(guān)鍵設(shè)備的能耗來(lái)維持運(yùn)營(yíng)安全和效率，車(chē)輛列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(tcms系統(tǒng))在siv故障工況下會(huì)向空調(diào)系統(tǒng)(hvac)發(fā)送“空調(diào)減載”指令，通過(guò)減少空調(diào)系統(tǒng)的功率消耗來(lái)減輕輔助供電系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。目前城軌6編組地鐵車(chē)輛每列車(chē)配置輔助逆變器(siv)4臺(tái)，每節(jié)車(chē)配置空調(diào)機(jī)組2臺(tái)。

3、在輔助逆變器故障工況下如何合理的控制空調(diào)系統(tǒng)的減載對(duì)列車(chē)運(yùn)營(yíng)有著直接的影響。通過(guò)合理的減載控制方法在siv故障下最大限度保障空調(diào)的運(yùn)行模式，減小對(duì)乘客舒適度的影響，通過(guò)合理的功率分配確保關(guān)鍵設(shè)備的正常運(yùn)行，從而提高運(yùn)營(yíng)效率和可靠性。

4、在現(xiàn)有技術(shù)中，車(chē)輛采用單母線(ac380v)供電設(shè)計(jì)，以6列編組車(chē)輛為例，原理圖如圖1所示，該方案采用單ac380v母線設(shè)計(jì)，tc1、m1、m2、tc2車(chē)分別配置一臺(tái)輔助逆變器(siv)向母線輸出ac380v交流電，每節(jié)車(chē)配置2臺(tái)空調(diào)機(jī)組，m1車(chē)配置母線接觸器(tlk)，用于ac380v母線異常時(shí)將母線分為兩段，最大限度隔離故障點(diǎn)。

5、針對(duì)現(xiàn)有方案的空調(diào)減載邏輯如下：

6、單臺(tái)siv故障，由于輔助供電容量可以滿足整車(chē)ac380v供電要求，此時(shí)空調(diào)機(jī)組正常運(yùn)行。

7、兩臺(tái)siv故障，此時(shí)輔助供電容量無(wú)法滿足整車(chē)ac380v供電要求，由tcms系統(tǒng)向空調(diào)系統(tǒng)發(fā)送“空調(diào)減載”指令，全列車(chē)空調(diào)運(yùn)行減載模式。

8、三臺(tái)及以上siv故障，此時(shí)輔助供電容量無(wú)法滿足全列車(chē)空調(diào)減載運(yùn)行，由tcms系統(tǒng)向空調(diào)系統(tǒng)發(fā)送“空調(diào)通風(fēng)”指令，全列車(chē)空調(diào)運(yùn)行通風(fēng)模式。

9、現(xiàn)有單母線及空調(diào)控制有如下不足：

10、ac380v母線無(wú)冗余配置，如母線短路后可通過(guò)母線接觸器(tlk)隔離故障，但母線短路的半列車(chē)將無(wú)av380v供電，導(dǎo)致車(chē)輛損失本列車(chē)380v負(fù)載設(shè)備無(wú)法正常工作，如空調(diào)機(jī)組、空壓機(jī)等。

11、現(xiàn)有空調(diào)減載控制方案設(shè)計(jì)存在缺陷，當(dāng)母線接觸器閉合時(shí)，空調(diào)減載邏輯正常，當(dāng)母線接觸器斷開(kāi)時(shí)，如再按照現(xiàn)有減載邏輯執(zhí)行會(huì)導(dǎo)致該減載不進(jìn)行減載情況和不該減載進(jìn)行了減載情況，影響乘客乘車(chē)舒適度同時(shí)也可能對(duì)siv設(shè)備造成損壞。例如:

12、該減載不進(jìn)行減載情況

13、在母線接觸器斷開(kāi)情況下，tc1車(chē)siv故障，按照現(xiàn)方案整車(chē)不會(huì)進(jìn)行減載，但此時(shí)tc1/mp1/m1車(chē)損失一半的siv，tc1/mp1/m1車(chē)空調(diào)需要進(jìn)行減載，如不減載可能會(huì)造成siv系統(tǒng)過(guò)流。

14、不該減載進(jìn)行減載情況

15、在母線接觸器斷開(kāi)情況下，tc1車(chē)/m1車(chē)siv均故障，按照現(xiàn)方案整車(chē)進(jìn)行減載，但此時(shí)tc1/mp1/m1車(chē)損失全部的siv，tc1/mp1/m1車(chē)空調(diào)需要進(jìn)行通風(fēng)，tc2/mp2/m2車(chē)全部的siv正常，tc2/mp2/m2車(chē)空調(diào)不需進(jìn)行減載。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)上述提出因ac380v母線短路等故障導(dǎo)致車(chē)輛損失ac380v供電以及在母線接觸器故障時(shí)對(duì)空調(diào)減載的控制的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種雙母線地鐵車(chē)輛空調(diào)減載控制方法，避免該減載不進(jìn)行減載情況和不該減載進(jìn)行減載情況的發(fā)生，提高車(chē)輛的可靠性及乘客乘車(chē)舒適度。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

3、一種雙母線地鐵車(chē)輛空調(diào)減載控制方法，包括：

4、s1、設(shè)計(jì)雙母線：

5、s2、結(jié)合母線接觸器狀態(tài)，設(shè)計(jì)空調(diào)減載控制邏輯。

6、進(jìn)一步地，步驟s1，具體包括：

7、s11、將現(xiàn)有av380v母線設(shè)計(jì)為雙母線，分別為第一母線和第二母線；

8、s12、將tc1車(chē)siv和tc2車(chē)siv同時(shí)掛載在第一母線上，m1車(chē)siv和m2車(chē)siv同時(shí)掛載在第二母線上；

9、s13、將第一母線和第二母線通過(guò)m1車(chē)的母線接觸器實(shí)現(xiàn)并聯(lián)；

10、s14、將每節(jié)車(chē)兩臺(tái)空調(diào)機(jī)組分別掛載在第一母線和第二母線上。

11、進(jìn)一步地，在所述步驟s14中：

12、將每節(jié)車(chē)兩臺(tái)空調(diào)機(jī)組分別掛載在第一母線和第二母線上，用于提高方案的冗余度；當(dāng)?shù)谝荒妇€或第二母線有異常時(shí)，通過(guò)斷開(kāi)母線接觸器隔離故障母線，隔離后每節(jié)車(chē)還能保障一臺(tái)空調(diào)機(jī)組正常工作，提升車(chē)輛可靠性。

13、進(jìn)一步地，步驟s2，具體包括：

14、s21、設(shè)計(jì)母線接觸器的控制邏輯；

15、s22、設(shè)計(jì)母線接觸器的故障診斷邏輯；

16、s23、設(shè)計(jì)空調(diào)減載的控制邏輯。

17、進(jìn)一步地，步驟s21，具體包括：

18、s211、車(chē)輛上低壓控制電后，由tcms系統(tǒng)控制母線接觸器閉合/斷開(kāi)：

19、s2111、當(dāng)同時(shí)滿足以下條件后，tcms系統(tǒng)通過(guò)輸出閉合指令來(lái)閉合母線接觸器：

20、tcms系統(tǒng)正常；

21、四臺(tái)siv均為并網(wǎng)成功；

22、無(wú)車(chē)輛緊急運(yùn)行模式；

23、無(wú)獨(dú)立供電模式；

24、車(chē)輛無(wú)ac380v供電；

25、s2112、當(dāng)滿足以下條件任意一個(gè)后，tcms系統(tǒng)通過(guò)輸出斷開(kāi)指令來(lái)斷開(kāi)母線接觸器：

26、車(chē)輛緊急運(yùn)行模式；

27、獨(dú)立供電模式；

28、母線接觸器故障；

29、四臺(tái)siv同時(shí)過(guò)流。

30、進(jìn)一步地，步驟s22，具體包括：

31、s221、母線接觸器卡分故障：

32、當(dāng)tcms系統(tǒng)輸出母線接觸器閉合指令后，tcms系統(tǒng)通過(guò)硬線監(jiān)測(cè)母線接觸器的動(dòng)作反饋，若tcms系統(tǒng)輸出閉合指令而監(jiān)測(cè)到母線接觸器的狀態(tài)是斷開(kāi)，說(shuō)明母線接觸器沒(méi)有按照指令動(dòng)作，該指令和反饋狀態(tài)不一致持續(xù)3s后tcms系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警播報(bào)，播報(bào)內(nèi)容為“母線接觸器卡分故障”；

33、s222、母線接觸器卡合故障：

34、當(dāng)tcms系統(tǒng)輸出母線接觸器斷開(kāi)指令后，tcms系統(tǒng)通過(guò)硬線監(jiān)測(cè)母線接觸器的動(dòng)作反饋，如tcms系統(tǒng)輸出斷開(kāi)指令而監(jiān)測(cè)到母線接觸器的狀態(tài)是閉合，說(shuō)明母線接觸器沒(méi)有按照指令動(dòng)作，該指令和反饋狀態(tài)不一致持續(xù)3s后tcms系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警播報(bào)，播報(bào)內(nèi)容為“母線接觸器卡合故障”。

35、進(jìn)一步地，步驟s23，具體包括：

36、s231、當(dāng)母線接觸器閉合情況下，雙母線并聯(lián)，設(shè)計(jì)減載邏輯；

37、s232、當(dāng)母線接觸器斷開(kāi)情況下，av380v供電分為第一母線和第二母線，設(shè)計(jì)減載邏輯。

38、進(jìn)一步地，步驟s231，具體包括：

39、s2311、單臺(tái)siv故障，由于輔助供電容量可以滿足整車(chē)ac380v供電要求，此時(shí)空調(diào)機(jī)組正常運(yùn)行；

40、s2312、兩臺(tái)siv故障，此時(shí)輔助供電容量無(wú)法滿足整車(chē)ac380v供電要求，由tcms系統(tǒng)向空調(diào)系統(tǒng)發(fā)送“空調(diào)減載”指令，全列車(chē)空調(diào)運(yùn)行減載模式；

41、s2313、三臺(tái)及以上siv故障，此時(shí)輔助供電容量無(wú)法滿足全列車(chē)空調(diào)減載運(yùn)行，由tcms系統(tǒng)向空調(diào)系統(tǒng)發(fā)送“空調(diào)通風(fēng)”指令，全列車(chē)空調(diào)運(yùn)行通風(fēng)模式。

42、進(jìn)一步地，步驟s232，具體包括：

43、s2321、第一母線中，tc1車(chē)siv和tc2車(chē)siv均正常，掛載在第一母線的每節(jié)車(chē)空調(diào)機(jī)組均正常運(yùn)行；

44、s2322、第一母線中，單臺(tái)siv故障，掛載在第一母線的每節(jié)車(chē)空調(diào)機(jī)組均減載運(yùn)行；

45、s2323、第一母線中，兩臺(tái)siv均故障，掛載在第一母線的每節(jié)車(chē)空調(diào)機(jī)組均通風(fēng)運(yùn)行；

46、s2324、第二母線上中，m1車(chē)siv和m2車(chē)siv均正常，掛載在第二母線上的每節(jié)車(chē)空調(diào)機(jī)組均正常運(yùn)行；

47、s2325、第二母線上中，單臺(tái)siv故障，掛載在第二母線上的每節(jié)車(chē)空調(diào)機(jī)組均減載運(yùn)行；

48、s2326、第二母線上中，兩臺(tái)siv均故障，掛載在第二母線上的每節(jié)車(chē)空調(diào)機(jī)組均通風(fēng)運(yùn)行。

49、較現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

50、1、本發(fā)明提供的一種雙母線地鐵車(chē)輛空調(diào)減載控制方法，提高了車(chē)輛可靠性，在單母線發(fā)生短路等故障后可保障全列車(chē)的ac380v供電，不會(huì)引起半列車(chē)無(wú)ac380v電導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備無(wú)法工作，降低車(chē)輛運(yùn)營(yíng)安全和乘客舒適度。

51、2、本發(fā)明提供的一種雙母線地鐵車(chē)輛空調(diào)減載控制方法，避免了空調(diào)該減載不進(jìn)行減載和不該減載進(jìn)行減載情況的發(fā)生，提升了空調(diào)設(shè)備的利用效率，增加了乘客舒適度，降低了siv過(guò)流故障發(fā)生，提升車(chē)輛運(yùn)營(yíng)效率。

52、基于上述理由本發(fā)明可在地鐵車(chē)輛空調(diào)減載控制等領(lǐng)域廣泛推廣。