城市軌道交通通新型供電系統(tǒng)監(jiān)控試驗平臺研究

0 引 言
為了減少制動能量在列車制動電阻上的耗散，抑制地鐵隧道內溫度的升高和減少車載設備，國外一般在牽引變電所的直流母線上設置再生制動能量吸收裝置。設置再生制動能量吸收裝置的供電系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)的二極管不控整流供電系統(tǒng)，又被稱為城市軌道交通新型供電系統(tǒng)。
新型牽引供電系統(tǒng)的結構由若干整流器單元多重化并聯(lián)組成。采用這種結構方式，可以提高系統(tǒng)的供電質量，同時供電裝置擴容容易，并可以提供一定的冗余性。另外其直流側的制動能量可以回饋到交流電網，交流側功率因數(shù)可調，并且直流側的輸出特性完全可控。
為了保障供電系統(tǒng)調試及運行的正常，要求對供電系統(tǒng)動態(tài)過程中的各電氣參量、溫度值及開關量等進行測量、傳輸、顯示、存儲及故障診斷，方便用戶觀察數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)。而目前測量電參數(shù)主要依靠示波器、電壓表、電流表以及萬用表等儀表裝置，這些儀表會影響PWM整流器的正常運行、威脅技術人員人身安全、使調試過程復雜化等，急需開發(fā)一種新的技術來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測量儀器。此外，為方便設計人員調試修改供電系統(tǒng)底層程序，需要設計控制系統(tǒng)，實現(xiàn)與主控板的數(shù)據(jù)通訊。
為了解決以上問題，本文研究了新型供電系統(tǒng)的監(jiān)控要求，以PWM整流器子系統(tǒng)為監(jiān)控對象，設計了包含監(jiān)測子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)的監(jiān)控試驗平臺。

1 監(jiān)控系統(tǒng)方案
根據(jù)系統(tǒng)的設計要求、考慮到設計人員和使用人員的應用層次不同，本文設計的新型能饋式牽引供電系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)主要分為兩個部分，即監(jiān)測子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)，如圖1所示。

由圖1可知，本監(jiān)測控制系統(tǒng)的主要由監(jiān)測子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)構成，其中監(jiān)測子系統(tǒng)又包括下位機系統(tǒng)和上位機系統(tǒng)，控制子系統(tǒng)主要通過設計控制器實現(xiàn)。新型能饋式牽引供電系統(tǒng)監(jiān)控結構圖如圖2所示。