[发明专利]基于叠加电路的柔性直流牵引供电系统能量管理方法

说明书

本申请公开了一种基于叠加电路的柔性直流牵引供电系统能量管理方法，其中，方法包括：获取柔性直流牵引供电系统的牵引所端口电压、牵引所钢轨电位；由牵引所电流拆解得到牵引所负荷电流，由牵引所钢轨电位拆解得到牵引所钢轨电位负荷分量，并根据牵引所负荷电流和钢轨电位负荷分量计算牵引所协同电流参考值，基于牵引所协同电流参考值计算牵引所电压参考值；根据牵引所协同电流参考值和牵引所电压参考值，生成牵引所电压参考指令和牵引所电流参考指令，根据牵引所电压参考指令和电流参考指令控制对供电系统进行控制。由此，有效消纳机车再生制动能量，降低轨电位，保证系统可靠性，为轨道交通柔性直流牵引供电技术的实际运行控制提供技术方案。

技术领域

本申请涉及轨道工程的电气自动化技术领域，特别涉及一种基于叠加电路的柔性直流牵引供电系统能量管理方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

柔性直流牵引供电系统，具有灵活可控的优势，可以在很大程度克服二极管整流供电系统、能馈式供电系统的缺陷，是未来的重要发展趋势。柔性直流牵引供电系统可以降低系统的建设成本，提升电能质量，灵活调控电压，便于接入可再生能源，通过系统级的能量管理方法可以提高机车再生制动能量利用率，降低网络损耗，降低钢轨电压。而城市轨道交通的迅速发展，对其牵引供电系统提出了新挑战。随着地铁、轻轨等城市轨道交通运载能力和里程的迅速增长，直流牵引供电系统的耗电量快速增长，地铁运营的电费成本不断上升，钢轨电压面临超标的风险。为响应绿色发展理念，保证地铁系统的安全可靠运行，亟需提高直流牵引供电系统的能量利用效率。

目前柔性直流牵引供电方案的能量管理方法研究较少，而能量管理方法对该系统的经济节能和安全可靠运行具有重要的作用。因此，有必要研究柔性直流牵引供电系统的能量管理方法，有效地协调控制系统中的所有牵引所。

发明内容

本申请提供一种基于叠加电路的柔性直流牵引供电系统能量管理方法、装置、电子设备及存储介质，无需实时通信、量测机车信息，计算量小，能够有效降低直流牵引供电系统的运行成本，提高机车再生制动能量利用率，降低钢轨电位，为轨道交通柔性直流牵引供电技术的实际运行控制提供技术方案。

本申请第一方面实施例提供一种基于叠加电路的柔性直流牵引供电系统能量管理方法，包括以下步骤：获取柔性直流牵引供电系统的牵引所端口电压、牵引所钢轨电位和牵引所电流；由所述牵引所电流拆解得到牵引所负荷电流，由所述牵引所钢轨电位拆解得到牵引所钢轨电位负荷分量，并根据所述牵引所负荷电流和所述牵引所钢轨电位负荷分量计算牵引所协同电流参考值，基于所述牵引所协同电流参考值计算牵引所电压参考值；根据所述牵引所协同电流参考值和所述牵引所电压参考值，生成牵引所电压参考指令和牵引所电流参考指令，根据所述牵引所电压参考指令和所述牵引所电流参考指令控制所述柔性直流牵引供电系统供电。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述由所述牵引所电流拆解得到牵引所负荷电流，由所述牵引所钢轨电位拆解得到牵引所钢轨电位负荷分量，包括：基于电路叠加原理，将所述柔性直流牵引供电系统拆分为负荷子系统和协同子系统，并对所述柔性直流牵引供电系统中的负荷和牵引所进行等效变换，以及将所述牵引所电压分解为共模电压和差模电压；对所述负荷子系统和所述协同子系统中的电流源和电压源进行设置后进行电路计算，以将所述牵引所电流拆解为所述牵引所负荷电流和牵引所协同电流，将所述牵引所钢轨电位拆解为所述牵引所钢轨电位负荷分量和所述牵引所钢轨电位协同分量。