【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及交直流混联柔性供电，具体涉及一种用于跨海峡铁路的交直流混联柔性供电系统及控制方法。
技术介绍
1、面向跨海峡铁路重大工程需求，我国既有的铁路牵引供电系统无法保证长距离跨海隧道的稳定安全供电，难以实现列车在“陆地-海峡-陆地”区段的全程连贯运行，且在海底隧道建设可以接入外电的牵引变电所十分困难。
2、目前在我国铁路隧道中主要采用将相对简单、占地较小的分区所、自耦所等设于铁路隧道内，牵引变电所设于隧道外的方式，实现了较长距离的隧道供电。但是牵引变压器降压后输出的两供电臂间相位、幅值和频率难以完全一致，需要进行分区供电，并且牵引负荷为单相负荷，反映至三相电网会产生负序电流，造成三相电压不平衡，同时还存在无功和谐波等问题。对于国外的长距离跨海隧道，英法海峡隧道采用2×25kv供电方式，英法两国的两端变电所提供225kv以及25kv牵引网供电，通过隧道内自耦变压器减小牵引网压降，但是由于牵引负荷为单相负荷，同样存在无功、负序等问题，因此沿线加装了大量的静止无功补偿器(svc)装置；丹麦厄勒海峡隧道从丹麦和瑞典国家电网引入电源作为供电，正常情况下由丹麦电网供电，瑞典电网作为后备，若丹麦电网侧发生问题即切换至瑞典电网，该方案适用于隧道两端供电制式不同的情况，但是不适用于长距离海峡隧道供电。
3、对于较长距离的跨海峡铁路，若海峡两侧的电力系统供电制式不一致，所需牵引供电系统不仅需要保证全线连贯供电且具有良好的电能质量，还需考虑电力系统的兼容问题。另外，海峡中一般存在较为丰富的风电资源，能否充分利用海上风电资
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种用于跨海峡铁路的交直流混联柔性供电系统及控制方法，以实现列车在“陆地-海峡-陆地”区段的连贯供电，保证跨海峡铁路牵引供电系统电能质量良好且对不同电力系统具有兼容性；对跨海峡铁路牵引供电系统进行协调控制，实现对海峡海上风电以及系统能量的充分利用。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、第一方面，本专利技术提出了一种用于跨海峡铁路的交直流混联柔性供电系统，包括：
4、第一三相电力系统，其设置于海峡一侧陆地上，用于向与其相连的第一中心所提供电能，或接收与其相连的第一中心所返还的电能；
5、第一中心所，其设置于海峡一侧陆地上，用于从第一三相电力系统采集电能，对采集的电能进行输出电压调控后分别输出至与其相连的牵引网和直流母线向跨海峡铁路用电设备和/或跨海峡铁路隧道供电系统提供电能；或接收海上风电系统通过直流母线返还的电能，和/或接收列车再生制动系统通过牵引网返还的电能，并将接收的电能进行输出电压调控后返还至第一三相电力系统；
6、第二三相电力系统，其设置于海峡另一侧陆地上，用于向与其相连的第二中心所提供电能，或接收与其相连的第二中心所返还的电能；
7、第二中心所，其设置于海峡另一侧陆地上，用于从第二三相电力系统采集电能，对采集的电能进行输出电压调控后分别输出至与其相连的牵引网和直流母线向跨海峡铁路用电设备和/或跨海峡铁路隧道供电系统提供电能；或接收海上风电系统通过直流母线返还的电能，和/或接收列车再生制动系统通过牵引网返还的电能，并将接收的电能进行输出电压调控后返还至第二三相电力系统；
8、海上风电系统，其设置于海峡上，用于生成电能，并将生成的电能输出至与其相连的直流母线向跨海峡铁路用电设备和/或跨海峡铁路隧道供电系统提供电能；
9、跨海峡铁路隧道供电系统，其设置于海峡上，用于接收海上风电系统通过直流母线输送的电能，和/或接收列车再生制动系统通过牵引网返还的电能，并将接收的电能进行储存；或将存储的电能输出至与其相连的牵引网和直流母线向跨海峡铁路用电设备提供电能。
10、进一步地，所述跨海峡铁路隧道供电系统具体包括：
11、至少一个储能装置，其设置于跨海峡铁路隧道内，用于将其相连的直直变换器传输的电能进行储存；或将储存的电能通过直直变换器进行传输；
12、直直变换器，其设置为与存储装置一一对应，用于从与其相连的直流母线采集电能，并将采集的电能进行电能变换后传输至对应的储能装置；或从对应的储能装置采集电能，并将采集的电能进行电能变换后传输至直流母线；
13、至少一个逆变站，其设置于跨海峡铁路隧道内，用于从与其相连的直流母线采集电能，并将采集的电能进行电能变换后传输至与其相连的牵引网向跨海峡铁路用电设备提供电能；或从牵引网采集电能，并将采集的电能进行电能变换后传输至直流母线。
14、进一步地，所述海上风电系统具体包括：
15、至少一个海上风机，其设置于海峡上，用于生成电能，并将生成的电能传输至与其相连的升压变压器；
16、升压变压器，其设置为与海上风机一一对应，用于将对应的海上风机所传输的电能进行升压变换后传输至汇流母线；
17、海上换流站，其设置于海峡上，用于从汇流母线采集电能，并将采集的电能进行电能变换后通过两路海底电缆分别输出至第一陆上换流站和第二陆上换流站；
18、第一陆上换流站，其设置于海峡一侧陆地上，用于将海底电缆传输的电能进行电能变换后传输至直流母线向跨海峡铁路用电设备和/或跨海峡铁路隧道供电系统提供电能；
19、第二陆上换流站，其设置于海峡另一侧陆地上，用于将海底电缆传输的电能进行电能变换后传输至直流母线向跨海峡铁路用电设备和/或跨海峡铁路隧道供电系统提供电能。
20、进一步地，所述跨海峡铁路用电设备具体包括：
21、跨海峡铁路运行列车和/或跨海峡铁路隧道沿线负荷。
22、第二方面，本专利技术提出了一种应用于上述用于跨海峡铁路的交直流混联柔性供电系统的控制方法，包括以下步骤：
23、s1、获取跨海峡铁路隧道内运行列车的运行工况；
24、s2、获取跨海峡铁路隧道供电系统中储能装置的荷电状态；
25、s3、根据获取的运行列车的运行工况和储能装置的荷电状态，利用第一中心所、第二中心所、海上风电系统和跨海峡铁路隧道供电系统对跨海峡铁路用电设备进行供电协调控制和能量调配。
26、进一步地，所述运行列车的运行工况具体包括：
27、牵引工况和再生制动工况。
28、进一步地，所述储能装置的荷电状态具体包括：
29、最小荷电状态、中间荷电状态和最大荷电状态。
30、进一步地，步骤s3具体包括：
31、当运行列车的运行工况为牵引工况时，判断海上风电系统的输出能量是否大于等于跨海峡铁路用电设备所需能量；
32、若海上风电系统的输出能量大本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于跨海峡铁路的交直流混联柔性供电系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于跨海峡铁路的交直流混联柔性供电系统，其特征在于，所述跨海峡铁路隧道供电系统具体包括：
3.根据权利要求1所述的用于跨海峡铁路的交直流混联柔性供电系统，其特征在于，所述海上风电系统具体包括：
4.根据权利要求1所述的用于跨海峡铁路的交直流混联柔性供电系统，其特征在于，所述跨海峡铁路用电设备具体包括：
5.一种应用于权利要求1至4任一所述用于跨海峡铁路的交直流混联柔性供电系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述运行列车的运行工况具体包括：
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述储能装置的荷电状态具体包括：
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，步骤S3具体包括：
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，步骤S3具体包括：
【技术特征摘要】
1.一种用于跨海峡铁路的交直流混联柔性供电系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于跨海峡铁路的交直流混联柔性供电系统，其特征在于，所述跨海峡铁路隧道供电系统具体包括：
3.根据权利要求1所述的用于跨海峡铁路的交直流混联柔性供电系统，其特征在于，所述海上风电系统具体包括：
4.根据权利要求1所述的用于跨海峡铁路的交直流混联柔性供电系统，其特征在于，所述跨海峡铁路用电设备具体包括：
5....
【专利技术属性】
技术研发人员：何晓琼，曾理，宋泓默，韩鹏程，朱锦鹏，王东，林静英，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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