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JP2011079454A - Power system for electric railway - Google Patents

Power system for electric railway Download PDF

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JP2011079454A
JP2011079454A JP2009234254A JP2009234254A JP2011079454A JP 2011079454 A JP2011079454 A JP 2011079454A JP 2009234254 A JP2009234254 A JP 2009234254A JP 2009234254 A JP2009234254 A JP 2009234254A JP 2011079454 A JP2011079454 A JP 2011079454A
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JP
Japan
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power
substation
electric
state
power system
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Pending
Application number
JP2009234254A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Nogi
雅之 野木
Hiroki Miyajima
宏樹 宮嶋
Koji Otsuji
浩司 大辻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power system for an electric railway operating trains, even if an abnormality occurs in a substation. <P>SOLUTION: In this power system, a ground power storage device 4 connected to feeder circuits 6 and 7 is made to perform electric discharge when AC power supplied from an AC power system is converted into DC power and a DC diode substation 1 for supplying DC power to the feeder circuits 6 and 7 becomes an excessive load state, a regeneration function of a PWM converter type substation 5 is stopped and an alarm is outputted from a radio transmitter 3. The trains 9A-9D receiving the alarm make an onboard power storage device perform electric discharge and perform operations to suppress power consumption. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電気鉄道に適用される電力系統の電力システムに関する。   The present invention relates to a power system of a power system applied to an electric railway.

一般に、電気鉄道の負荷は、急峻で大きな電力を消費する。従って、複数の列車の力行が重なる場合は、変電所に対して過負荷を強いることになる。変電所の過負荷は、変電所の機器の容量の増加、電力会社に払う電気料金の増加、列車のパンタ点電圧低下による力行性能の低下、き電回路の損失(き電線、トロリ線、又はレールなどの抵抗によって生じる損失)などを招く。   In general, the electric railway load is steep and consumes a large amount of power. Accordingly, when power trains of a plurality of trains overlap, an overload is imposed on the substation. Substation overload is caused by an increase in the capacity of the substation equipment, an increase in the electricity bill paid to the power company, a decrease in the power running performance due to a decrease in the voltage at the pant point of the train, loss of the feeder circuit (feeder, trolley wire, or Loss caused by resistance of rails).

そこで、変電所の過負荷を防ぐために、次のような鉄道システムが開示されている。変電所の出力が所定値を超えると、在線する各列車は、在線位置及び遅延状況情報を各列車間で相互に通信する。各列車は、取り込んだ情報に基づいて、列車群としての推進力を抑制するように加減速制御される(特許文献1参照)。   Therefore, in order to prevent an overload of a substation, the following railway system is disclosed. When the output of the substation exceeds a predetermined value, the existing trains communicate with each other about the current location and delay status information. Each train is subjected to acceleration / deceleration control based on the acquired information so as to suppress the propulsive force as the train group (see Patent Document 1).

特開平5−24539号公報JP-A-5-24539

しかしながら、先行技術文献に開示されているようなシステムでは、列車間で通信をするための設備に、列車に初期投資が掛かる。また、このような設備は、全ての列車に必要とされる。   However, in a system as disclosed in the prior art documents, an initial investment is imposed on the train for facilities for communication between trains. Such equipment is also required for all trains.

また、力行中の列車を在線位置から推定していることなどから、ダイヤの大幅な乱れなどにより不確実な制御をする恐れがある。このため、このようなシステムでは、変電所が過負荷になった場合、過負荷を回避できずに、保護動作により、き電停止がされる可能性がある。同様に、上位系統の事故等により、自己の変電所又は隣接する他の変電所の出力が停止し、き電線に電力が供給できなくなった場合にも、列車の運行を確実に制御できないことにより、問題が生じる可能性がある。   Moreover, since the train in power running is estimated from the on-line position, there is a risk of uncertain control due to a large disruption of the diagram. For this reason, in such a system, when a substation is overloaded, overloading cannot be avoided, and there is a possibility that feeding will be stopped due to the protective operation. Similarly, even if the output of one's own substation or other adjacent substations stops due to an accident in the host system, etc., and the power cannot be supplied to the feeder, the train operation cannot be reliably controlled. Could cause problems.

そこで、本発明の目的は、変電所に異常が発生しても、列車の運行を可能にすることのできる電気鉄道用電力システムを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric railway power system that can enable train operation even when an abnormality occurs in a substation.

本発明の観点に従った電気鉄道用電力システムは、交流電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換し、電車線に直流電力を供給する電力変換手段と、前記電力変換手段の状態を監視する状態監視手段と、前記状態監視手段により前記電力変換手段の状態が異常と判断された場合、前記電力変換手段の給電区間に、異常警報を発信する異常警報発信手段と、前記異常警報発信手段から発信された前記異常警報を受信した場合、前記電車線から供給される電力の消費を抑制する電気車とを備えている。   An electric railway power system according to an aspect of the present invention includes a power conversion unit that converts AC power supplied from an AC power system into DC power and supplies DC power to a train line, and a state of the power conversion unit. A state monitoring means for monitoring, an abnormality alarm transmitting means for transmitting an abnormality alarm to a power supply section of the power conversion means when the state of the power conversion means is determined to be abnormal by the state monitoring means, and the abnormality alarm transmission And an electric vehicle that suppresses the consumption of electric power supplied from the train line when the abnormality alarm transmitted from the means is received.

本発明によれば、変電所に異常が発生しても、列車の運行を可能にすることのできる電気鉄道用電力システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if abnormality arises in a substation, the electric power system for electric railways which can enable train operation can be provided.

本発明の第1の実施形態に係る電気鉄道用電力システムの構成を示す構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The block diagram which shows the structure of the electric railway power system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施形態に係る直流ダイオード変電所の変電所保護協調曲線を示すグラフ図。The graph which shows the substation protection coordination curve of the direct-current diode substation which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る電気鉄道用電力システムの動作手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement procedure of the electric power system for electric railways which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る地上蓄電装置の急速放電時のV−I特性を示す特性図。The characteristic view which shows the VI characteristic at the time of the rapid discharge of the ground electrical storage apparatus which concerns on 1st Embodiment. 本発明の第2の実施形態に係る電気鉄道用電力システムの構成を示す構成図。The block diagram which shows the structure of the electric power system for electric railways concerning the 2nd Embodiment of this invention. 第2の実施形態に係る電気鉄道用電力システムの動作手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement procedure of the electric power system for electric railways concerning 2nd Embodiment. 本発明の第3の実施形態に係る電気鉄道用電力システムの構成を示す構成図。The block diagram which shows the structure of the electric power system for electric railways concerning the 3rd Embodiment of this invention.

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電気鉄道用電力システム10の構成を示す構成図である。なお、以降の図における同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施形態も同様にして重複する説明を省略する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an electric railway power system 10 according to the first embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part in subsequent figures, the detailed description is abbreviate | omitted, and a different part is mainly described. In the following embodiments, the same description is omitted.

電気鉄道用電力システム10は、直流ダイオード変電所1と、電力管理システム2と、無線発信機3と、地上蓄電装置4と、PWM変換器式変電所5と、2回線のき電回路6,7とを備え、列車9A,9B,9C,9Dは、き電回路6,7を走行する。電力管理システム2、直流ダイオード変電所1、地上蓄電装置4、及びPWM変換器式変電所5は、地上LAN(local-area network)20で繋がっている。   The electric railway power system 10 includes a DC diode substation 1, a power management system 2, a wireless transmitter 3, a ground storage device 4, a PWM converter substation 5, a two-line feeder circuit 6, 7 and trains 9A, 9B, 9C and 9D travel on feeder circuits 6 and 7. The power management system 2, the DC diode substation 1, the ground power storage device 4, and the PWM converter type substation 5 are connected by a ground LAN (local-area network) 20.

直流ダイオード変電所1は、ダイオード整流器で構成されている。直流ダイオード変電所1は、電力会社などの交流電力系統から供給された交流電力を直流電力に変換し、き電回路6,7にそれぞれ供給する。直流ダイオード変電所1は、出力電流などの自己の状態を監視している。直流ダイオード変電所1は、自己の状態が異常の場合、異常の状態に応じて、各種警報を出力する。   The DC diode substation 1 is composed of a diode rectifier. The DC diode substation 1 converts AC power supplied from an AC power system such as a power company into DC power, and supplies the DC power to the feeder circuits 6 and 7, respectively. The DC diode substation 1 monitors its own state such as output current. The DC diode substation 1 outputs various alarms according to the abnormal state when its own state is abnormal.

電力管理システム2は、直流ダイオード変電所1、地上蓄電装置4、PWM変換器式変電所5をそれぞれ監視及び制御している。   The power management system 2 monitors and controls the DC diode substation 1, the ground power storage device 4, and the PWM converter type substation 5.

無線発信機3は、直流ダイオード変電所1に設けられている。無線発信機3は、直流ダイオード変電所1からの指令に応じて、列車9A〜9Dに各種警報を発信するための機器である。無線発信機3の無線電波が届く範囲R1は、直流電鉄用変電所の設けられている間隔と同程度である。   The radio transmitter 3 is provided in the DC diode substation 1. The wireless transmitter 3 is a device for transmitting various alarms to the trains 9A to 9D in response to a command from the DC diode substation 1. The range R1 within which the radio transmitter 3 can receive radio waves is about the same as the interval at which the DC railway substation is provided.

一般的には、直流電鉄用変電所の設けられている間隔は、約5キロメートルである。この場合、無線発信機3は、半径約5キロメートルの距離に無線電波が届く出力を用いる。即ち、無線発信機3の無線電波が届く範囲R1は、隣接する直流電鉄用変電所まで届くぐらいの範囲である。このため、直流ダイオード変電所1は、無線発信機3を用いて、自己の管轄する給電区間付近に在線する列車9A〜9Dに各種警報を届けることができる。   In general, the distance between the DC substations is about 5 kilometers. In this case, the radio transmitter 3 uses an output that allows radio waves to reach a radius of about 5 kilometers. That is, the range R1 within which the radio wave of the radio transmitter 3 can reach is a range that can reach the adjacent DC railway substation. For this reason, the DC diode substation 1 can send various alarms to the trains 9A to 9D located near the power feeding section under its jurisdiction using the wireless transmitter 3.

PWM変換器式変電所5は、直流ダイオード変電所1と、直流ダイオード変電所1に隣接する直流ダイオード変電所との間に設置されている。PWM変換器式変電所5は、電力会社などから供給された交流電力を直流電力に変換し、き電回路6,7にそれぞれ供給する。また、PWM変換器式変電所5は、列車9A〜9Dにより発生した回生電力を交流電力に変換し、系統内の交流母線又は電力会社などの電力系統に供給する。   The PWM converter type substation 5 is installed between the DC diode substation 1 and the DC diode substation adjacent to the DC diode substation 1. The PWM converter type substation 5 converts AC power supplied from an electric power company or the like into DC power and supplies it to the feeder circuits 6 and 7 respectively. Moreover, the PWM converter type substation 5 converts the regenerative power generated by the trains 9A to 9D into AC power, and supplies the AC power to a power system such as an AC bus or a power company in the system.

き電回路6,7は、それぞれ架線(電車線)61,71と、レール62,72とを備えている。き電回路6,7は、並列に接続されている。き電回路6,7は、列車9A〜9Dに、動力源となる直流電力を供給する回路である。   The feeder circuits 6 and 7 include overhead wires (train lines) 61 and 71 and rails 62 and 72, respectively. The feeder circuits 6 and 7 are connected in parallel. Feeding circuits 6 and 7 are circuits for supplying direct current power serving as a power source to trains 9A to 9D.

地上蓄電装置4は、直流ダイオード変電所1の周辺に設けられた地上設置型のき電用蓄電装置である。地上蓄電装置4は、き電回路6,7のそれぞれと接続されている。具体的には、地上蓄電装置4の正極側は、架線61,71のそれぞれと接続されている。地上蓄電装置4の負極側は、レール62,72のそれぞれと接続されている。地上蓄電装置4は、き電回路6,7のそれぞれに印加される電力を蓄電する。また、地上蓄電装置4は、蓄電されたエネルギーをき電回路6,7に放電する。   The ground power storage device 4 is a ground-installed power storage device for power feeding provided around the DC diode substation 1. The ground power storage device 4 is connected to each of the feeder circuits 6 and 7. Specifically, the positive electrode side of the ground power storage device 4 is connected to the overhead wires 61 and 71. The negative electrode side of the ground power storage device 4 is connected to each of the rails 62 and 72. The ground power storage device 4 stores the power applied to each of the feeder circuits 6 and 7. The ground power storage device 4 discharges the stored energy to the feeder circuits 6 and 7.

列車9A〜9Dは、き電回路6,7から供給される直流電力により走行する直流電気車である。列車9A〜9Dは、無線発信機3から発信された無線電波を受信する無線受信機91を備えている。   The trains 9 </ b> A to 9 </ b> D are direct-current electric vehicles that travel with direct-current power supplied from the feeding circuits 6 and 7. The trains 9 </ b> A to 9 </ b> D include a wireless receiver 91 that receives wireless radio waves transmitted from the wireless transmitter 3.

図2は、本実施形態に係る直流ダイオード変電所1の変電所保護協調曲線(定限時特性)を示すグラフ図である。   FIG. 2 is a graph showing a substation protection coordination curve (fixed time characteristic) of the DC diode substation 1 according to the present embodiment.

直流ダイオード変電所1は、一般的な変電所の定格であるD種定格(100%・連続、150%・2時間、300%・1分)である。   The DC diode substation 1 has a class D rating (100% · continuous, 150% · 2 hours, 300% · 1 minute) which is a rating of a general substation.

ここで、直流ダイオード変電所1の過負荷とは、図2に示す出力電流が150%から300%の領域を指すものとする。直流ダイオード変電所1がこの過負荷の領域で1分以上電流出力すると、保護リレーが動作(保護動作)する。保護リレーが動作すると、変電所内の遮断器がトリップし、き電回路6,7への電力供給が停止(き電停止)する。   Here, the overload of the DC diode substation 1 refers to a region where the output current shown in FIG. 2 is 150% to 300%. When the DC diode substation 1 outputs a current for 1 minute or more in this overload region, the protection relay operates (protection operation). When the protection relay operates, the circuit breaker in the substation trips, and the power supply to the feeding circuits 6 and 7 stops (feeding stop).

図3は、本実施形態に係る電気鉄道用電力システム10の動作手順を示すフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart showing an operation procedure of the electric railway power system 10 according to the present embodiment.

直流ダイオード変電所1は、過負荷状態(150%以上の領域)で40秒間、電流を出力し続けると(ステップS301のYes)、過電流事前警報を出力する(ステップS302)。40秒間は、過負荷による保護リレーが動作する1分間に対して、決められた時間である。即ち、過電流事前警報は、過負荷(過電流)によりき電停止されることを事前に警告する警報である。   When the DC diode substation 1 continues to output current for 40 seconds in an overload state (region of 150% or more) (Yes in step S301), it outputs an overcurrent pre-alarm (step S302). The 40 seconds is a predetermined time for 1 minute in which the protection relay due to overload operates. That is, the overcurrent advance alarm is an alarm that warns in advance that the power supply is stopped due to overload (overcurrent).

過電流事前警報は、地上LAN20を介して、電力管理システム2に出力される。過電流事前警報は、無線発信機3から発信される。無線発信機3から発信された過電流事前警報は、無線発信機3の周辺に在線する列車9A〜9Dに受信される。過電流事前警報は、直流ダイオード変電所1の過負荷が解消された状態(出力電流が150%未満の領域に入った状態)で1分間継続するまで、出力される。   The overcurrent pre-alarm is output to the power management system 2 via the terrestrial LAN 20. The overcurrent advance alarm is transmitted from the wireless transmitter 3. The overcurrent advance warning transmitted from the wireless transmitter 3 is received by the trains 9 </ b> A to 9 </ b> D existing around the wireless transmitter 3. The overcurrent pre-alarm is output until the DC diode substation 1 has been overloaded for 1 minute in a state where the overload of the DC diode substation 1 has been eliminated (a state where the output current has entered an area of less than 150%).

ここで、過電流事前警報の出力継続時間の設定方法について説明する。過電流事前警報の出力継続時間は、地上蓄電装置4等を急速放電させる継続時間となる。急速放電の継続時間は、直流ダイオード変電所1の過負荷状態が解消された状態(150%以下の領域)で、ダイオード整流器の冷却フィンの時定数分の30秒間から一般的な直流電鉄変電設備の機器定格D種300%の1分間程度とする。ここでは、過電流事前警報の出力継続時間を、直流ダイオード変電所1の過負荷が解消された状態で1分間継続するまでとしている。   Here, the setting method of the output continuation time of an overcurrent prior warning is demonstrated. The output continuation time of the overcurrent advance alarm is a continuation time for rapidly discharging the ground power storage device 4 and the like. The duration of the rapid discharge is a state where the overload state of the DC diode substation 1 has been eliminated (area of 150% or less), and from 30 seconds corresponding to the time constant of the cooling fin of the diode rectifier, to a general DC railway substation The equipment rating of Class D is 300% for about 1 minute. Here, the output continuation time of the overcurrent pre-alarm is set to continue for one minute in a state where the overload of the DC diode substation 1 is eliminated.

また、一般に図2の保護協調曲線は、変圧器や変換器の半導体素子の温度が規定値を超え、これらの機器が故障することを防ぐことを目的に設定される。ここで、変圧器は、熱容量が大きく過負荷耐量を有しているという点で、変換器よりも頑健である。このため、一般的には、変換器の半導体素子保護の観点で保護協調曲線が設定される。しかし、変圧器の体格や容量を切り詰めて使用する場合は、当然ながら変圧器の保護の必要性が生じる。この場合は、この保護協調曲線によって、変圧器も保護される必要がある。この場合の急速放電時間も、直流電鉄変電所用の変圧器のD種定格300%の1分が当てはまる。これにより、保護リレーの動作を抑止する。   In general, the protection coordination curve of FIG. 2 is set for the purpose of preventing the temperature of the semiconductor elements of the transformer and the converter from exceeding a specified value and causing these devices to fail. Here, the transformer is more robust than the converter in that it has a large heat capacity and an overload capability. For this reason, in general, a protection coordination curve is set from the viewpoint of protecting the semiconductor element of the converter. However, when truncating the physique and capacity of the transformer, there is of course a need for protection of the transformer. In this case, the transformer also needs to be protected by this protection coordination curve. The rapid discharge time in this case is also 1 minute, which is 300% of the class D rating of a transformer for a DC railway substation. Thereby, the operation of the protection relay is suppressed.

電力管理システム2は、過電流事前警報を受信すると、過負荷状態の直流ダイオード変電所1の周辺に設けられている地上蓄電装置4に急速放電の指令を出力する(ステップS303)。これにより、地上蓄電装置4は、き電回路6,7に放電を開始する。地上蓄電装置4は、過電流事前警報が出力され続けている間、放電を継続する。地上蓄電装置4は、過電流事前警報の受信が停止すると、放電を停止する。   When the power management system 2 receives the overcurrent pre-alarm, the power management system 2 outputs a rapid discharge command to the ground power storage device 4 provided around the overloaded DC diode substation 1 (step S303). Thereby, the ground power storage device 4 starts discharging the feeder circuits 6 and 7. The ground power storage device 4 continues discharging while the overcurrent pre-alarm is continuously output. The ground power storage device 4 stops discharging when the reception of the overcurrent advance warning is stopped.

地上蓄電装置4には、急速放電時の特性として、図4に示すV−I特性が与えられる。図4は、定格が直流1500ボルトの場合を示している。定格が直流1500ボルトの場合、き電回路6,7は、約900ボルトから瞬時電圧で約2000ボルトまで変動する。電流Imは、地上蓄電装置4の容量によって決まる最大出力電流である。最大電圧Vmは、列車9A〜9Dが有する回生絞り込み開始電圧と同程度の電圧である。回生絞り込み開始電圧とは、列車9A〜9Dが回生する際に許容できる最大の電圧である。最大電圧Vmは、例えば、直流1800ボルトである。地上蓄電装置4は、架線電圧をより高い電圧で回生することで、より遠くの列車に電力を供給することができる。   The ground power storage device 4 is given the VI characteristic shown in FIG. 4 as the characteristic at the time of rapid discharge. FIG. 4 shows a case where the rating is DC 1500 volts. When the rating is DC 1500 volts, the feeding circuits 6 and 7 vary from about 900 volts to about 2000 volts in instantaneous voltage. Current Im is the maximum output current determined by the capacity of ground power storage device 4. The maximum voltage Vm is a voltage comparable to the regeneration narrowing start voltage of the trains 9A to 9D. The regeneration narrowing start voltage is a maximum voltage that can be allowed when the trains 9A to 9D regenerate. The maximum voltage Vm is, for example, DC 1800 volts. The ground power storage device 4 can supply power to a farther train by regenerating the overhead line voltage at a higher voltage.

電力管理システム2は、過電流事前警報を受信すると、過負荷状態の直流ダイオード変電所1に隣接するPWM変換器式変電所5の回生機能を停止させる(ステップS304)。上位の電力系統への回生を停止させることで、列車の回生電力を出来るだけ、き電回路6,7内で消費させる。これにより、直流ダイオード変電所1のピークカットをする。PWM変換器式変電所5は、過電流事前警報が出力され続けている間、回生機能を停止する。PWM変換器式変電所5は、過電流事前警報の受信が停止すると、回生機能の停止を解除する。   When the power management system 2 receives the overcurrent pre-alarm, the power management system 2 stops the regeneration function of the PWM converter type substation 5 adjacent to the overloaded DC diode substation 1 (step S304). By stopping regeneration to the upper power system, the regenerative power of the train is consumed in the feeder circuits 6 and 7 as much as possible. As a result, the peak of the DC diode substation 1 is cut. The PWM converter type substation 5 stops the regenerative function while the overcurrent pre-alarm is continuously output. The PWM converter type substation 5 cancels the stop of the regenerative function when the reception of the overcurrent advance warning is stopped.

列車9A〜9Dは、無線発信機3から発信された過電流事前警報を受信すると、備えられている車載蓄電装置を放電モードに切り替える。これにより、直流ダイオード変電所1の周辺を走行する列車9A〜9Dは、車載蓄電装置に蓄えられているエネルギーをき電回路6,7に放電する(ステップS305)。列車9A〜9Dの車載蓄電装置に与えられる放電特性は、列車9A〜9Dの有するそれぞれの回生絞り込み特性により、地上蓄電装置4に与えられる図4に示すV−I特性が変わらないように制御される。列車9A〜9Dは、過電流事前警報を受信し続けている間、車載蓄電装置からの放電を継続する。列車9A〜9Dは、過電流事前警報を受信しなくなると、車載蓄電装置からの放電を停止する。   When trains 9 </ b> A to 9 </ b> D receive the overcurrent advance warning transmitted from wireless transmitter 3, trains 9 </ b> A to 9 </ b> D switch the on-vehicle power storage device provided to discharge mode. Thereby, the trains 9A to 9D traveling around the DC diode substation 1 discharge the energy stored in the in-vehicle power storage device to the feeder circuits 6 and 7 (step S305). The discharge characteristics given to the in-vehicle power storage devices of the trains 9A to 9D are controlled so that the VI characteristics shown in FIG. 4 given to the ground power storage device 4 are not changed by the respective regenerative narrowing characteristics of the trains 9A to 9D. The The trains 9 </ b> A to 9 </ b> D continue to discharge from the in-vehicle power storage device while continuing to receive the overcurrent advance warning. When the trains 9A to 9D do not receive the overcurrent advance warning, the trains 9A to 9D stop discharging from the in-vehicle power storage device.

過電流事前警報の出力後10秒経過(又は、過負荷状態になってから50秒経過)しても、まだ直流ダイオード変電所1が過負荷状態である場合(ステップS306のYes)、直流ダイオード変電所1は、過電流事前警報から過負荷警報に切り替えて出力する(ステップS307)。過負荷警報は、過負荷(過電流)によりき電停止されることが間近に迫っていることを警告するための警報である。過負荷警報は、過電流事前警報と同様に、直流ダイオード変電所1の過負荷が解消された状態(出力電流が150%未満の領域に入った状態)で1分間継続するまで、出力され続ける。   If the DC diode substation 1 is still in an overload state even after 10 seconds have passed since the output of the overcurrent pre-alarm (or 50 seconds have passed since the overload state) (Yes in step S306), the DC diode The substation 1 switches from the overcurrent pre-alarm to the overload alarm and outputs it (step S307). The overload alarm is an alarm for warning that a power supply stop is imminent due to an overload (overcurrent). As with the overcurrent pre-alarm, the overload alarm continues to be output until it continues for one minute in a state where the overload of the DC diode substation 1 has been eliminated (a state where the output current has entered an area less than 150%). .

列車9A〜9Dは、無線発信機3から発信された過負荷警報を受信すると、力行中の場合は、速度規制、ノッチ規制、又はノッチオフ(惰性運転)などの消費電力を抑える運転に切り替える。列車9A〜9Dは、過負荷警報を受信し続けている間、このような消費電力を抑える運転を行う(ステップS308)。列車9A〜9Dは、過負荷警報を受信しなくなると、消費電力を抑える運転から通常の運転に切り替える。   When the trains 9A to 9D receive the overload warning transmitted from the wireless transmitter 3, the trains 9A to 9D switch to operation that suppresses power consumption such as speed regulation, notch regulation, or notch-off (inertia operation) when powering. The trains 9 </ b> A to 9 </ b> D perform an operation for suppressing such power consumption while continuing to receive the overload warning (step S <b> 308). When the trains 9A to 9D do not receive the overload warning, the trains 9A to 9D switch from the operation that suppresses power consumption to the normal operation.

本実施形態によれば、直流ダイオード変電所1は、自己の状態を監視して、過電流による保護動作がされる直前の状態又は過負荷状態などの異常を検出する。直流ダイオード変電所1がこれらの異常の警報を出力することにより、き電回路6,7から消費される電力を抑制することができる。これにより、直流ダイオード変電所1の過負荷による保護動作によりき電停止されることを回避することができる。   According to the present embodiment, the DC diode substation 1 monitors its own state and detects an abnormality such as a state immediately before the protection operation due to overcurrent or an overload state. When the DC diode substation 1 outputs these abnormality alarms, the power consumed by the feeder circuits 6 and 7 can be suppressed. As a result, it is possible to avoid stopping the feeding due to the protection operation caused by the overload of the DC diode substation 1.

また、無線発信機3は、直流ダイオード変電所1の給電区間付近まで、各種警報の無線電波が届く出力のものを用いている。これにより、列車9A〜9Dの在線位置を特定しなくても、給電区間付近を走行する列車9A〜9Dに消費電力を抑制する運転をさせることができる。   Further, the radio transmitter 3 uses an output capable of receiving radio waves of various alarms up to the vicinity of the feeding section of the DC diode substation 1. Thereby, even if it does not specify the existing line position of train 9A-9D, the driving | running | working which suppresses power consumption can be made to train 9A-9D which drive | works the electric power feeding area vicinity.

従って、電気鉄道用電力システム10であれば、直流ダイオード変電所1に異常が発生した場合でも、各列車9A〜9Dの在線位置を推定しなくても、給電区間付近を走行する列車9A〜9Dの運行を継続することができる。   Therefore, in the case of the electric railway power system 10, even if an abnormality occurs in the DC diode substation 1, the trains 9A to 9D traveling in the vicinity of the power feeding section can be estimated without estimating the positions of the trains 9A to 9D. Can continue to operate.

(第2の実施形態)
図5は、本発明の第2の実施形態に係る電気鉄道用電力システム10Aの構成を示す構成図である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of an electric railway power system 10A according to the second embodiment of the present invention.

電気鉄道用電力システム10Aは、図1に示す第1の実施形態に係る電気鉄道用電力システム10において、直流ダイオード変電所1を直流ダイオード変電所1Aに代え、電力管理システム2を電力管理システム2Aに代え、列車9A,9B,9C,9Dを列車9AA,9AB,9AC,9ADに代えている。その他の点は、電気鉄道用電力システム10Aは、第1の実施形態に係る電気鉄道用電力システム10と同様である。   The electric railway power system 10A is the electric railway electric power system 10 according to the first embodiment shown in FIG. 1, in which the DC diode substation 1 is replaced with the DC diode substation 1A, and the power management system 2 is replaced with the power management system 2A. Instead, trains 9A, 9B, 9C, and 9D are replaced with trains 9AA, 9AB, 9AC, and 9AD. In other respects, the electric railway power system 10A is the same as the electric railway power system 10 according to the first embodiment.

直流ダイオード変電所1Aは、隣接する変電所1AAから故障警報を受信する。直流ダイオード変電所1Aは、隣接する変電所1AAから故障警報を受信すると、故障警報を電力管理システム2A及び無線発信機3に出力する。その他の点は、第1の実施形態に係る直流ダイオード変電所1と同様である。   The DC diode substation 1A receives a failure alarm from the adjacent substation 1AA. When the DC diode substation 1A receives a failure alarm from the adjacent substation 1AA, the DC diode substation 1A outputs the failure alarm to the power management system 2A and the wireless transmitter 3. Other points are the same as those of the DC diode substation 1 according to the first embodiment.

変電所1AAは、直流ダイオード変電所1Aと同一のき電回路6,7に直流電力を供給する変電所である。即ち、き電回路6,7を走行する列車9AA〜9ADは、変電所1AAからの直流電力の供給が不能になった場合、直流ダイオード変電所1Aからの直流電力の供給を必要とする。このため、直流ダイオード変電所1Aは、より多くの直流電力を供給しなければならない状況となる。   The substation 1AA is a substation that supplies DC power to the feeder circuits 6 and 7 that are the same as the DC diode substation 1A. That is, the trains 9AA to 9AD traveling on the feeder circuits 6 and 7 require the supply of DC power from the DC diode substation 1A when the supply of DC power from the substation 1AA becomes impossible. For this reason, DC diode substation 1A will be in the situation where more DC power must be supplied.

電力管理システム2Aは、直流ダイオード変電所1Aから故障警報を受信すると、電気鉄道用電力システム10Aに設けられた各種設備に対して、き電回路6,7から消費される電力を抑制する制御をする。その他の点は、第1の実施形態に係る電力管理システム2と同様である。   When the power management system 2A receives the failure alarm from the DC diode substation 1A, the power management system 2A controls the various facilities provided in the electric railway power system 10A to suppress the power consumed from the feeder circuits 6 and 7. To do. Other points are the same as those of the power management system 2 according to the first embodiment.

列車9AA〜9ADは、直流ダイオード変電所1Aから故障警報を受信すると、消費電力を抑える運転に切り替える。その他の点は、第1の実施形態に係る列車9AA〜9ADと同様である。   When trains 9AA to 9AD receive a failure alarm from DC diode substation 1A, trains 9AA to 9AD are switched to an operation that reduces power consumption. Other points are the same as those of the trains 9AA to 9AD according to the first embodiment.

図6は、本実施形態に係る電気鉄道用電力システム10Aの動作手順を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart showing an operation procedure of the electric railway power system 10A according to the present embodiment.

変電所1AAは、上位の交流系統の事故により出力が不可能となった場合、隣接する直流ダイオード変電所1Aに故障警報を出力し続ける。   The substation 1AA continues to output a failure alarm to the adjacent DC diode substation 1A when output becomes impossible due to an accident in the upper AC system.

直流ダイオード変電所1Aは、変電所1AAから故障警報を受信している間(ステップS401)、自ら故障警報を出力し続ける(ステップS402)。   The DC diode substation 1A continues to output the failure alarm by itself (step S402) while receiving the failure alarm from the substation 1AA (step S401).

故障警報は、地上LAN20を介して、電力管理システム2Aに出力される。故障警報は、無線発信機3から発信される。無線発信機3から発信された故障警報は、無線発信機3の周辺に在線する列車9AA〜9ADに受信される。   The failure alarm is output to the power management system 2A via the ground LAN 20. The failure alarm is transmitted from the wireless transmitter 3. The failure alarm transmitted from the wireless transmitter 3 is received by the trains 9AA to 9AD existing around the wireless transmitter 3.

電力管理システム2Aは、故障警報を受信すると、事故状態の直流ダイオード変電所1Aの周辺に設けられている地上蓄電装置4に急速放電の指令を出力する(ステップS403)。これにより、地上蓄電装置4は、き電回路6,7に放電を開始する。故障警報を受信し続けている間、地上蓄電装置4は、放電を継続する。地上蓄電装置4は、故障警報の出力が停止すると、放電を停止する。その他の点は、第1の実施形態に係る電力管理システム2が過電流事前警報を受信した場合における地上蓄電装置4を放電させる場合と同様である。   When receiving the failure alarm, the power management system 2A outputs a rapid discharge command to the ground power storage device 4 provided around the DC diode substation 1A in the accident state (step S403). Thereby, the ground power storage device 4 starts discharging the feeder circuits 6 and 7. While receiving the failure alarm, the ground power storage device 4 continues to discharge. The ground power storage device 4 stops discharging when the output of the failure alarm is stopped. The other points are the same as the case where the ground power storage device 4 is discharged when the power management system 2 according to the first embodiment receives the overcurrent advance warning.

電力管理システム2Aは、故障警報を受信すると、事故状態の直流ダイオード変電所1Aに隣接するPWM変換器式変電所5の回生機能を停止させる(ステップS404)。故障警報を受信し続けている間、PWM変換器式変電所5は、回生機能を停止する。PWM変換器式変電所5は、故障警報の出力が停止すると、回生機能の停止を解除する。その他の点は、第1の実施形態に係る電力管理システム2が過電流事前警報を受信した場合におけるPWM変換器式変電所5を制御する場合と同様である。   When receiving the failure alarm, the power management system 2A stops the regeneration function of the PWM converter type substation 5 adjacent to the DC diode substation 1A in the accident state (step S404). While receiving the failure alarm, the PWM converter type substation 5 stops the regenerative function. The PWM converter type substation 5 cancels the stop of the regenerative function when the output of the failure alarm stops. Other points are the same as in the case of controlling the PWM converter type substation 5 when the power management system 2 according to the first embodiment receives an overcurrent advance warning.

列車9AA〜9ADは、無線発信機3から発信された故障警報を受信すると、備えられている車載蓄電装置を放電モードに切り替える。これにより、直流ダイオード変電所1の周辺を走行する列車9AA〜9ADは、車載蓄電装置に蓄えられているエネルギーを架線電圧が低くなった場合、き電回路6,7に放電し、き電電圧の維持を図る(ステップS405)。具体的には、列車側の低電圧保護(架線電圧または、自車のフィルタコンデンサ電圧が低くなった場合に、列車主回路を開放する保護)を動作させないように、この保護のセット値(例:フィルタコンデンサ電圧900V)を下回らないよう、車載蓄電装置が放電動作する。列車9AA〜9ADは、故障警報を受信し続けている間、車載蓄電装置からの放電を継続する。列車9AA〜9ADは、故障警報を受信しなくなると、車載蓄電装置からの放電を停止する。その他の点は、第1の実施形態に係る列車9AA〜9ADが過電流事前警報を受信した場合における車載蓄電装置を放電させる場合と同様である。   When trains 9AA to 9AD receive a failure alarm transmitted from wireless transmitter 3, trains 9AA to 9AD switch the on-vehicle power storage device provided to discharge mode. As a result, the trains 9AA to 9AD traveling around the DC diode substation 1 discharge the energy stored in the in-vehicle power storage device to the feeder circuits 6 and 7 when the overhead line voltage becomes low. Is maintained (step S405). Specifically, the set value of this protection (eg, the protection that opens the train main circuit when the overhead line voltage or the filter capacitor voltage of the host vehicle becomes low) is not activated. : The on-vehicle power storage device discharges so that it does not fall below the filter capacitor voltage 900V). The trains 9AA to 9AD continue discharging from the in-vehicle power storage device while continuing to receive the failure alarm. When the trains 9AA to 9AD do not receive the failure alarm, the trains 9AA to 9AD stop discharging from the in-vehicle power storage device. Other points are the same as the case where the in-vehicle power storage device is discharged when the trains 9AA to 9AD according to the first embodiment receive the overcurrent advance warning.

列車9AA〜9ADは、無線発信機3から発信された故障警報を受信すると、力行中の場合は、速度規制、ノッチ規制、又はノッチオフ(惰性運転)などの消費電力を抑える運転に切り替える。列車9AA〜9ADは、故障警報を受信し続けている間、このような消費電力を抑える運転を行う(ステップS406)。この場合、列車9AA〜9ADは、最寄の駅に自力走行でたどり着くことを目的とする。従って、列車9AA〜9ADは、最寄の駅にたどり着いた場合、故障警報を受信しなくなるまで、その駅に停止してもよい。上位系統である交流系統から交流電力を受電できなくなる状況は、異常事態だからである。列車9AA〜9ADは、故障警報を受信しなくなると、消費電力を抑える運転から通常の運転に切り替える。その他の点は、第1の実施形態に係る列車9AA〜9ADが過負荷警報を受信した場合における消費電力を抑える運転時と同様である。   When the trains 9AA to 9AD receive a failure alarm transmitted from the wireless transmitter 3, the trains 9AA to 9AD are switched to an operation that suppresses power consumption such as speed regulation, notch regulation, or notch-off (inertia operation) when power running. The trains 9AA to 9AD perform an operation for suppressing such power consumption while receiving the failure alarm (step S406). In this case, the trains 9AA to 9AD are intended to reach the nearest station by self-running. Therefore, when the trains 9AA to 9AD arrive at the nearest station, the trains 9AA to 9AD may stop at the station until the failure alarm is not received. This is because the situation in which AC power cannot be received from the AC system, which is the host system, is an abnormal situation. When the trains 9AA to 9AD do not receive the failure alarm, the trains 9AA to 9AD are switched from the operation for suppressing power consumption to the normal operation. The other point is the same as that at the time of the driving | operation which suppresses power consumption in case train 9AA-9AD which concerns on 1st Embodiment receives an overload warning.

本実施形態によれば、第1の実施形態による作用効果に加え、以下の作用効果を得ることができる。   According to the present embodiment, in addition to the operational effects of the first embodiment, the following operational effects can be obtained.

無線発信機3は、直流ダイオード変電所1Aに隣接する変電所1AAの付近まで、故障警報の無線電波が届く出力のものを用いている。これにより、列車9AA〜9ADの在線位置を特定しなくても、出力が停止した変電所1AAに隣接する直流ダイオード変電所1Aの給電区間付近を走行する列車9AA〜9ADに、消費電力を抑制する運転をさせることができる。   The radio transmitter 3 uses an output capable of receiving a radio wave of a fault alarm up to the vicinity of the substation 1AA adjacent to the DC diode substation 1A. This suppresses power consumption in the trains 9AA to 9AD running near the power supply section of the DC diode substation 1A adjacent to the substation 1AA where the output is stopped without specifying the on-line positions of the trains 9AA to 9AD. You can drive.

従って、電気鉄道用電力システム10Aであれば、直流ダイオード変電所1Aに隣接する変電所1AAの出力が停止した場合でも、各列車9AA〜9ADの在線位置を推定しなくても、変電所1AAの給電区間付近を走行する列車9AA〜9ADの運行を継続することができる。   Therefore, in the electric railway power system 10A, even if the output of the substation 1AA adjacent to the DC diode substation 1A is stopped, it is possible to estimate the position of the substation 1AA without estimating the positions of the trains 9AA to 9AD. The operation of the trains 9AA to 9AD traveling in the vicinity of the power feeding section can be continued.

(第3の実施形態)
図7は、本発明の第3の実施形態に係る電気鉄道用電力システム10Bの構成を示す構成図である。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a configuration diagram showing a configuration of an electric railway power system 10B according to the third embodiment of the present invention.

電気鉄道用電力システム10Bは、図1に示す第1の実施形態に係る電気鉄道用電力システム10において、直流ダイオード変電所1を直流ダイオード変電所1Bに代え、電力管理システム2を電力管理システム2Bに代え、列車9A,9B,9C,9Dを列車9BA,9BB,9BC,9BDに代え、無線発信機3を取り除き、運行管理システム11及び信号システム12を追加している。その他の点は、電気鉄道用電力システム10Bは、第1の実施形態に係る電気鉄道用電力システム10と同様である。   The electric railway power system 10B is the electric railway electric power system 10 according to the first embodiment shown in FIG. 1, in which the DC diode substation 1 is replaced with the DC diode substation 1B, and the power management system 2 is replaced with the power management system 2B. Instead, the trains 9A, 9B, 9C, and 9D are replaced with the trains 9BA, 9BB, 9BC, and 9BD, the wireless transmitter 3 is removed, and the operation management system 11 and the signal system 12 are added. In other respects, the electric railway power system 10B is the same as the electric railway power system 10 according to the first embodiment.

直流ダイオード変電所1Bは、第1の実施形態で用いた無線発信機3の代わりに、信号システム12を用いて、各列車9BA〜9BDに過負荷警報又は過電流事前警報などの各種警報を発信する。その他の点は、直流ダイオード変電所1Bは、第1の実施形態に係る直流ダイオード変電所1と同様である。   The direct current diode substation 1B uses the signal system 12 instead of the wireless transmitter 3 used in the first embodiment to send various alarms such as an overload alarm or an overcurrent pre-alarm to the trains 9BA to 9BD. To do. In other respects, the DC diode substation 1B is the same as the DC diode substation 1 according to the first embodiment.

運行管理システム11は、例えば列車集中制御装置(CTC: centralized traffic control)である。運行管理システム11は、列車9BA〜9BDの運行を管理するシステムである。運行管理システム11は、信号システム12を介して、各列車9BA〜9BDを制御する。   The operation management system 11 is, for example, a train centralized control device (CTC: centralized traffic control). The operation management system 11 is a system that manages the operations of the trains 9BA to 9BD. The operation management system 11 controls the trains 9BA to 9BD via the signal system 12.

信号システム12は、自動列車制御装置(ATC: automatic train control)により構成されたシステムである。信号システム12は、各列車9BA〜9BDの減速又は停止などの制御をする。信号システム12は、レール62,72に設けられた起動回路にATC信号を出力して、各列車9BA〜9BDを制御する。   The signal system 12 is a system configured by an automatic train control device (ATC). The signal system 12 controls the trains 9BA to 9BD to decelerate or stop. The signaling system 12 outputs an ATC signal to an activation circuit provided on the rails 62 and 72 to control each of the trains 9BA to 9BD.

列車9BA〜9BDは、第1の実施形態に係る列車9A〜9Bにおいて、無線受信機91の代わりに、信号システム12から発信されたATC信号を受信する車上子92を設けた構成である。列車9BA〜9BDは、ATC信号の情報に含まれる過電流事前警報又は過負荷警報などの各種警報に基づいて、制御される。これにより、列車9BA〜9BDは、直流ダイオード変電所1Bの状態に応じて、車上蓄電装置の放電又は消費電力を抑える運転をする。その他の点は、列車9BA〜9BDは、第1の実施形態に係る列車9A〜9Bと同様である。   The trains 9BA to 9BD have a configuration in which an on-board element 92 that receives an ATC signal transmitted from the signal system 12 is provided in place of the wireless receiver 91 in the trains 9A to 9B according to the first embodiment. The trains 9BA to 9BD are controlled based on various alarms such as an overcurrent advance alarm or an overload alarm included in the information of the ATC signal. Thus, the trains 9BA to 9BD operate to suppress the discharge or power consumption of the on-vehicle power storage device according to the state of the DC diode substation 1B. In other respects, the trains 9BA to 9BD are the same as the trains 9A to 9B according to the first embodiment.

本実施形態によれば、自動列車制御装置(ATC: automatic train control)のATC信号を利用することで、直流ダイオード変電所1Bの過負荷による保護動作によりき電停止されることを回避することができる。   According to the present embodiment, by using an ATC signal of an automatic train control device (ATC: automatic train control), it is possible to avoid a stoppage due to a protective operation due to an overload of the DC diode substation 1B. it can.

従って、電気鉄道用電力システム10Bであれば、直流ダイオード変電所1Bに異常が発生した場合でも、給電区間付近を走行する列車9BA〜9BDの運行を継続することができる。   Therefore, in the electric railway power system 10B, even when an abnormality occurs in the DC diode substation 1B, the trains 9BA to 9BD traveling in the vicinity of the power feeding section can be continued.

なお、各実施形態は、以下のように変形して実施することができる。   Each embodiment can be carried out with the following modifications.

各実施形態において、電気鉄道用電力システム10に設けられている機器又は装置類は、いくつ設けられていてもよい。例えば、蓄電装置が2以上設けられている場合、過電流事前警報よりも過負荷警報の場合の方が放電させる蓄電装置を多くする制御をしてもよい。このように警報の種類などに応じて、蓄電装置の放電させる台数を変える制御をしてもよい。   In each embodiment, any number of devices or apparatuses provided in the electric railway power system 10 may be provided. For example, when two or more power storage devices are provided, control may be performed to increase the number of power storage devices to be discharged in the case of an overload alarm rather than an overcurrent advance alarm. In this way, control may be performed to change the number of power storage devices to be discharged according to the type of alarm.

各実施形態において、直流ダイオード変電所1から出力する警報は、他の方法による検出又は他の種類の警報でもよい。例えば、直流ダイオード変電所1の変圧器の温度を計測し、変圧器の温度が規定値を超えた場合に、過負荷警報等が出力される形態でもよい。また、直流ダイオード変電所1の交直変換器に用いられている半導体素子の温度を推定し、温度が許容温度(例えば、ジャンクション温度)などの所定温度を超えたことを検出した場合に、過電流事前警報や過負荷警報が出力される形態でもよい。さらに、過去に計測された各変電所の単位時間における平均電力が最も大きくなる時間帯に、過負荷警報等が出力される形態でもよい。また、過去に計測された各変電所の単位時間における平均電力が最も大きくなる時間帯に、過負荷警報等が出力される形態でもよい。   In each embodiment, the alarm output from the DC diode substation 1 may be detected by another method or another type of alarm. For example, the temperature of the transformer of the DC diode substation 1 may be measured, and an overload alarm or the like may be output when the temperature of the transformer exceeds a specified value. Further, when the temperature of the semiconductor element used in the AC / DC converter of the DC diode substation 1 is estimated and it is detected that the temperature exceeds a predetermined temperature such as an allowable temperature (for example, a junction temperature), an overcurrent is detected. A form in which a pre-alarm or overload alarm is output may be used. Further, an overload alarm or the like may be output in a time zone in which the average power in the unit time of each substation measured in the past is the largest. Further, an overload warning or the like may be output in a time zone in which the average power in the unit time of each substation measured in the past is the largest.

各実施形態において、警報を出力する変電所は、ダイオード整流器で構成された変電所に限らない。PWM変換器で構成された変電所でもよい。き電回路6,7から発生した回生電力を上位の交流電力系統に戻すために逆変換する逆変換機能を備えた電力変換器で構成された変電所でもよい。   In each embodiment, the substation that outputs an alarm is not limited to a substation configured by a diode rectifier. It may be a substation composed of PWM converters. It may be a substation composed of a power converter having a reverse conversion function for performing reverse conversion to return the regenerative power generated from the feeding circuits 6 and 7 to the upper AC power system.

各実施形態において、警報の種類と過負荷を抑制するための制御方法との組合せは、適宜変更してもよい。例えば、第1の実施形態において、過電流事前警報で、列車9A〜9Dの消費電力を抑える運転をさせる制御をしてもよい。   In each embodiment, the combination of the type of alarm and the control method for suppressing overload may be changed as appropriate. For example, in 1st Embodiment, you may perform control which performs the driving | operation which suppresses the power consumption of train 9A-9D by an overcurrent prior warning.

各実施形態において、地上蓄電装置4及びPWM変換器式変電所5は、LAN20を介して受信した各種警報を受信する構成としたが、これに限らない。地上蓄電装置4及びPWM変換器式変電所5は、列車9A〜9Dのように、無線発信機3の無線電波を受信する無線受信機91を設けて各種警報を受信してもよい。これにより、地上蓄電装置4及びPWM変換器式変電所5は、運行管理システム2及びLAN20を介さなくても、各種警報に応じた動作をすることができる。   In each embodiment, the ground power storage device 4 and the PWM converter type substation 5 are configured to receive various alarms received via the LAN 20, but are not limited thereto. The ground power storage device 4 and the PWM converter type substation 5 may receive a variety of alarms by providing a wireless receiver 91 that receives the radio waves of the wireless transmitter 3 as in the trains 9A to 9D. Thereby, the ground power storage device 4 and the PWM converter type substation 5 can operate according to various alarms without going through the operation management system 2 and the LAN 20.

第2の実施形態において、直流ダイオード変電所1Aに隣接する変電所1AAが事故などにより出力できない場合について説明したが、自己の直流ダイオード変電所1Aが事故などにより出力できない場合についても、同様の構成及び制御とすることができる。   In the second embodiment, the case where the substation 1AA adjacent to the DC diode substation 1A cannot be output due to an accident or the like has been described, but the same configuration is also applied to the case where the own DC diode substation 1A cannot output due to an accident or the like. And control.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

1…直流ダイオード変電所、2…電力管理システム、3…無線発信機、4…地上蓄電装置、5…PWM変換器式変電所、6,7…き電回路、9A,9B,9C,9D…列車、10…電気鉄道用電力システム、61,71…架線、62,72…レール、91…無線受信機。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC diode substation, 2 ... Power management system, 3 ... Wireless transmitter, 4 ... Ground storage device, 5 ... PWM converter type substation, 6, 7 ... Feed circuit, 9A, 9B, 9C, 9D ... Train, 10 ... Electric railway power system, 61, 71 ... Overhead wire, 62, 72 ... Rail, 91 ... Wireless receiver.

Claims (13)

交流電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換し、電車線に直流電力を供給する電力変換手段と、
前記電力変換手段の状態を監視する状態監視手段と、
前記状態監視手段により前記電力変換手段の状態が異常と判断された場合、前記電力変換手段の給電区間に、異常警報を発信する異常警報発信手段と、
前記異常警報発信手段から発信された前記異常警報を受信した場合、前記電車線から供給される電力の消費を抑制する電気車と
を備えたことを特徴とする電気鉄道用電力システム。
Power conversion means for converting AC power supplied from the AC power system into DC power and supplying DC power to the train line;
State monitoring means for monitoring the state of the power conversion means;
When the state of the power conversion unit is determined to be abnormal by the state monitoring unit, an abnormality alarm transmission unit that transmits an abnormality alarm to the power supply section of the power conversion unit;
An electric railway power system comprising: an electric vehicle that suppresses the consumption of electric power supplied from the train line when the abnormality alarm transmitted from the abnormality alarm transmission unit is received.
前記異常警報発信手段は、前記異常警報を無線電波で発信すること
を特徴とする請求項1に記載の電気鉄道用電力システム。
2. The electric railway power system according to claim 1, wherein the abnormality alarm transmission means transmits the abnormality alarm by a radio wave.
前記異常警報発信手段は、前記異常警報を軌道回路に発信すること
を特徴とする請求項1に記載の電気鉄道用電力システム。
2. The electric railway power system according to claim 1, wherein the abnormality alarm transmission unit transmits the abnormality alarm to a track circuit.
前記電気車は、前記異常警報発信手段から発信された前記異常警報を受信した場合、電力の消費を抑制する運転をすること
を特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電気鉄道用電力システム。
The said electric vehicle carries out the driving | operation which suppresses consumption of electric power, when the said abnormal alarm transmitted from the said abnormal alarm transmission means is received. Electric railway power system.
前記電気車は、
前記電車線に電気的に接続され、充電又は放電をする車載蓄電手段を備え、
前記異常警報発信手段から発信された前記異常警報を受信した場合、前記車載蓄電手段を放電させること
を特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電気鉄道用電力システム。
The electric car is
In-vehicle power storage means that is electrically connected to the train line and charges or discharges,
5. The electric railway power system according to claim 1, wherein, when the abnormality alarm transmitted from the abnormality alarm transmission unit is received, the on-vehicle power storage unit is discharged. 6.
前記状態監視手段により前記電力変換手段の状態が異常と判断された場合、前記電車線に供給される電力の減少を抑制するために、系統設備を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電気鉄道用電力システム。
Control means for controlling system equipment in order to suppress a decrease in power supplied to the train line when the state monitoring means determines that the state of the power conversion means is abnormal. The electric power system for electric railways according to any one of claims 1 to 5.
前記系統設備は、前記電車線に電気的に接続され、充電又は放電をする蓄電手段であり、
前記制御手段は、前記状態監視手段により前記電力変換手段の状態が異常と判断された場合、前記蓄電手段を放電させる制御をすること
を備えたことを特徴とする請求項6に記載の電気鉄道用電力システム。
The system facility is a power storage means that is electrically connected to the train line and is charged or discharged,
The electric railway according to claim 6, wherein the control unit includes a control for discharging the power storage unit when the state monitoring unit determines that the state of the power conversion unit is abnormal. Power system.
前記系統設備は、前記電車線の直流電力を交流電力に変換し、前記交流電力系統に交流電力を供給する逆変換手段であり、
前記制御手段は、前記状態監視手段により前記電力変換手段の状態が異常と判断された場合、前記逆変換手段による逆変換動作を停止させること
を特徴とする請求項6又は請求項7に記載の電気鉄道用電力システム。
The grid facility is reverse conversion means for converting DC power of the train line into AC power and supplying AC power to the AC power system,
The said control means stops the reverse conversion operation | movement by the said reverse conversion means, when the state of the said power conversion means is judged to be abnormal by the said state monitoring means. Electric railway power system.
前記電力変換手段の出力電流が過負荷により過電流となった場合、前記電車線への直流電力の供給を停止するための保護動作をする保護リレーを備え、
前記状態監視手段は、前記電力変換手段の過負荷状態が継続した場合、前記保護リレーが保護動作をする前に、前記電力変換手段の状態を異常と判断することを
を特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の電気鉄道用電力システム。
When the output current of the power conversion means becomes an overcurrent due to an overload, a protection relay that performs a protection operation for stopping the supply of DC power to the train line is provided,
The said state monitoring means judges that the state of the said power conversion means is abnormal before the said protection relay performs protection operation, when the overload state of the said power conversion means continues. The electric power system for electric railways according to any one of claims 1 to 8.
前記交流電力系統からの交流電圧を変圧して、前記前記電力変換手段に交流電力を供給する変圧器を備え、
前記状態監視手段は、前記変圧器が所定温度を超えた場合、前記電力変換手段の状態を異常と判断することを
を特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の電気鉄道用電力システム。
Transform AC voltage from the AC power system, comprising a transformer for supplying AC power to the power conversion means,
10. The electricity according to claim 1, wherein the state monitoring unit determines that the state of the power conversion unit is abnormal when the transformer exceeds a predetermined temperature. 11. Railway power system.
前記状態監視手段は、前記電力変換手段を構成する半導体素子が所定温度を超えた場合、前記電力変換手段の状態を異常と判断することを
を特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の電気鉄道用電力システム。
The said state monitoring means judges that the state of the said power conversion means is abnormal when the semiconductor element which comprises the said power conversion means exceeds predetermined temperature, The any one of Claims 1-10 characterized by the above-mentioned. The electric power system for electric railways according to item 1.
前記状態監視手段は、前記交流電力系統から前記電力変換手段への交流電力の供給が停止した場合、前記電力変換手段の状態を異常と判断することを
を特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の電気鉄道用電力システム。
The state monitoring means determines that the state of the power conversion means is abnormal when the supply of AC power from the AC power system to the power conversion means is stopped. The electric railway power system according to any one of the above.
交流電力を直流電力に変換して前記電車線に供給し、前記電力変換手段と異なる他の電力変換手段を備え、
前記状態監視手段は、前記他の電力変換手段による前記電車線への直流電力の供給が停止した場合、前記電力変換手段の状態を異常と判断すること
を特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の電気鉄道用電力システム。
AC power is converted to DC power and supplied to the train line, provided with other power conversion means different from the power conversion means,
The state monitoring unit determines that the state of the power conversion unit is abnormal when the supply of DC power to the train line by the other power conversion unit is stopped. The electric railway power system according to any one of the above.
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