一种能量优化调度方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种能量优化调度方法及装置，通过建立以最小系统网损和最小直流牵引网网压波动相关的优化目标函数；以所述双向变流器为功率交互接口，建立系统潮流方程；建立当前列车的功率方程；确定优化条件；依据所述优化条件，结合所述优化目标函数、所述系统潮流方程和所述列车的功率方程，得到能量最优调度模型，该模型具有多目标、多变量、多约束和非线性的特点，进而控制每个车站内设备的运行状态，实现节能降耗和电压波动平稳的目的。实现节能降耗和电压波动平稳的目的。实现节能降耗和电压波动平稳的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种能量优化调度方法及装置


[0001]本专利技术涉及城市轨道列车
，更具体地说，涉及一种能量优化调度方法及装置。

技术介绍

[0002]随着社会的发展和电力电子技术的进步，轨道交通牵引供电系统已由传统的二极管整流机组单向供电模式逐步经历二极管整流机组结合能馈变流器、二极管整流机组结合双向变流器、二极管整流机组结合双向变流器以及储能装置的发展方向。
[0003]同时，随着“节能降耗、低碳环保和智能友好”的政策方针，也对城轨牵引供电系统的技术指标提出了更高的要求。
[0004]由于双向变流器以及储能装置的引入，使轨道交通牵引供电方式由“被动供电”转换为“主动供电”。
[0005]那么，如何优化城轨牵引供电系统的能量调度达到节能降耗的目的，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术提供一种能量优化调度方法及装置，技术方案如下：
[0007]一种能量优化调度方法，应用于城轨牵引供电系统，所述城轨牵引供电系统包含多个车站，每个车站内至少包括双向变流器和储能装置，所述能量优化调度方法包括：
[0008]建立以最小系统网损和最小直流牵引网网压波动相关的优化目标函数；
[0009]以所述双向变流器为功率交互接口，建立系统潮流方程；
[0010]建立当前列车的功率方程；
[0011]确定优化条件和安全约束；
[0012]依据所述优化条件和所述安全约束，结合所述优化目标函数、所述系统潮流方程和所述列车的功率方程，得到能量最优调度模型。
[0013]优选的，在上述能量优化调度方法中，所述能量优化调度方法还包括：
[0014]依据所述能量最优调度模型，获取每个车站相对应的交流母线电压和双向变流器的功率值。
[0015]优选的，在上述能量优化调度方法中，所述以所述双向变流器为功率交互接口，建立系统潮流方程，包括：
[0016]建立所述双向变流器的交流潮流方程和直流潮流方程。
[0017]优选的，在上述能量优化调度方法中，所述建立所述双向变流器的交流潮流方程和直流潮流方程，包括：
[0018]当接口位于所述双向变流器的交流侧时，依据相对应的参数，建立交流潮流方程；
[0019]当接口位于所述双向变流器的直流侧时，依据相对应的参数，建立直流潮流方程。
[0020]一种能量优化调度装置，应用于城轨牵引供电系统，所述城轨牵引供电系统包含多个车站，每个车站内至少包括双向变流器和储能装置，所述能量优化调度装置包括：
[0021]第一建立模块，用于建立以最小系统网损和最小直流牵引网网压波动相关的优化目标函数；
[0022]第二建立模块，用于以所述双向变流器为功率交互接口，建立系统潮流方程；
[0023]第三建立模块，用于建立当前列车的功率方程；
[0024]确定模块，用于确定优化条件和安全约束；
[0025]获取模块，用于依据所述优化条件和所述安全约束，结合所述优化目标函数、所述系统潮流方程和所述列车的功率方程，得到能量最优调度模型。
[0026]优选的，在上述能量优化调度装置中，所述能量优化调度装置还包括：
[0027]参数获取模块，用于依据所述能量最优调度模型，获取每个车站相对应的交流母线电压和双向变流器的功率值。
[0028]优选的，在上述能量优化调度装置中，所述第二建立模块具体用于：
[0029]建立所述双向变流器的交流潮流方程和直流潮流方程。
[0030]优选的，在上述能量优化调度装置中，所述第二建立模块还具体用于：
[0031]当接口在所述双向变流器的交流侧时，依据相对应的参数，建立交流潮流方程；
[0032]当接口在所述双向变流器的直流侧时，依据相对应的参数，建立直流潮流方程。
[0033]相较于现有技术，本专利技术实现的有益效果为：
[0034]本专利技术提供的能量优化调度方法通过建立以最小系统网损和最小直流牵引网网压波动相关的优化目标函数；以所述双向变流器为功率交互接口，建立系统潮流方程；建立当前列车的功率方程；确定优化条件；依据所述优化条件，结合所述优化目标函数、所述系统潮流方程和所述列车的功率方程，获取能量最优调度模型，该模型具有多目标、多变量、多约束和非线性的特点，进而控制每个车站内设备的运行状态，实现节能降耗和电压波动平稳的目的。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0036]图1为本专利技术实施例提供的一种城轨牵引供电系统的部分结构示意图；
[0037]图2为本专利技术实施例提供的一种能量优化调度方法的流程示意图；
[0038]图3为本专利技术实施例提供的一种能量优化调度装置的结构示意图。
具体实施方式
[0039]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0041]参考图1，图1为本专利技术实施例提供的一种城轨牵引供电系统的部分结构示意图。
[0042]所述城轨牵引供电系统包含多个车站，每个车站内至少包括双向变流器和储能装置，其中，PSCADA为对车站内电能信息的采集模块，ATS为自动列车监控系统，主要完成对地铁运营列车和信号设备的管理和控制，VOBC为车载控制系统模块，主要完成与列车控制中心进行通信。
[0043]参考图2，图2为本专利技术实施例提供的一种能量优化调度方法的流程示意图。
[0044]所述能量优化调度方法包括：
[0045]S101：建立以最小系统网损和最小直流牵引网网压波动相关的优化目标函数。
[0046]S102：以所述双向变流器为功率交互接口，建立系统潮流方程。
[0047]在该步骤中，所述系统潮流方程为所述双向变流器的交流潮流方程和直流潮流方程，当接口在所述双向变流器的交流侧时，依据相对应的参数，建立交流潮流方程；当接口在所述双向变流器的直流侧时，依据相对应的参数，建立直流潮流方程。
[0048]S103：建立当前列车的功率方程。
[0049]S104：确定优化条件和安全约束。
[0050]S105：依据所述优化条件和所述安全约束，结合所述优化目标函数、所述系统潮流方程和所述列车的功率方程，得到能量最优调度模型。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能量优化调度方法，应用于城轨牵引供电系统，所述城轨牵引供电系统包含多个车站，每个车站内至少包括双向变流器和储能装置，其特征在于，所述能量优化调度方法包括：建立以最小系统网损和最小直流牵引网网压波动相关的优化目标函数；以所述双向变流器为功率交互接口，建立系统潮流方程；建立当前列车的功率方程；确定优化条件和安全约束；依据所述优化条件和所述安全约束，结合所述优化目标函数、所述系统潮流方程和所述列车的功率方程，得到能量最优调度模型。2.根据权利要求1所述的能量优化调度方法，其特征在于，所述能量优化调度方法还包括：依据所述能量最优调度模型，获取每个车站相对应的交流母线电压和双向变流器的功率值。3.根据权利要求1所述的能量优化调度方法，其特征在于，所述以所述双向变流器为功率交互接口，建立系统潮流方程，包括：建立所述双向变流器的交流潮流方程和直流潮流方程。4.根据权利要求3所述的能量优化调度方法，其特征在于，所述建立所述双向变流器的交流潮流方程和直流潮流方程，包括：当接口位于所述双向变流器的交流侧时，依据相对应的参数，建立交流潮流方程；当接口位于所述双向变流器的直流侧时，依据相对应的参数，建立直流潮流方程。5.一种能量优化调度装置，应用...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹佳，胡家喜，何亚屏，成正林，陈艺峰，唐建宇，徐万良，陶洪亮，刘永丽，
申请(专利权)人：株洲变流技术国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：