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一种电气化铁路0碳贯通供电系统及其控制方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及交流电气化铁路发电、供电技术领域,尤其涉及一种电气化铁路0碳贯通供电系统及其控制方法。

相关背景技术

[0002] 现在的光伏、风力、氢能等新能源和可再生能源发电都是0碳排放的,称为绿电,绿电在电力系统中已有大量成功应用案例,在双碳政策指引下,在电气化铁路沿线按因地制宜开发绿电已迫在眉睫。
[0003] 电气化铁路牵引供电系统电分相形成无电区,造成供电中断,是制约电气化铁路发展的瓶颈,实施长距离贯通供电可以取消电分相、消除无电区,还可以更好地利用再生制动这种绿电,提高绿电能利用率,但更重要的是铁路沿线绿电的接入和有效利用。
[0004] 目前,提出的绿电接入电气化铁路都是少量的、示范性的和辅助性的,一方面,如何大量、全面使用绿电建设0碳电气化铁路是一个崭新的课题;另一方面,如何最大程度利用铁路沿线走廊具有安装风光等绿电的巨大优势,减少“弃风、弃光”现象,提高绿电利用率,最终达到不从电网获取电能和全部使用绿电进行牵引供电的目标,解决负序、穿越功率等电能质量问题。

具体实施方式

[0086] 下面将结合本发明实施例中附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0087] 因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0088] 需要说明的是,术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0089] 请参考图1,图1示出一种电气化铁路0碳贯通供电系统的总体结构示意图,本实施例中提供一种电气化铁路0碳贯通供电系统,包括:
[0090] m个牵引变电所,依次分别为第1个牵引变电所SS1、第2个牵引变电所SS2、…、第i个牵引变电所SSi、…、第m个牵引变电所SSm,其中,第i个牵引变电所SSi为m个牵引变电所中的任意一个,i=1,2,...,m,m≥2;
[0091] 牵引网;
[0092] m+1个分区所,依次分别为第0个分区所SP0、第1个分区所SP1、第2个分区所SP2、…、第i‑1个分区所SPi‑1、第i个分区所SPi、…、第m个分区所SPm;
[0093] 发电线GL1、发电线GL2、…、发电线GLi、…、发电线GLm,发电线GLi表示第i个牵引变电所SSi左侧相邻分区所SPi‑1至右侧相邻分区所SPi所辖区域内的发电线;
[0094] 绿电装置GPG1、绿电装置GPG2、…、绿电装置GPGi、…、绿电装置GPGm,绿电装置GPGi表示发电线GLi所辖区域内的绿电装置,绿电装置GPGi可以为一组或者多组,也可以为一个或者多个。
[0095] 作为一种可能的方式,牵引变电所原边通过进线与电网连接,电网为牵引变电所提供电压支撑,牵引变电所次边为牵引网供电。
[0096] 作为一种可能的方式,相邻牵引变电所之间的牵引网以及牵引网首尾两端均设置分区所,如图1中,牵引网首端设置第0个分区所SP0、在第1个牵引变电所SS1与第2个牵引变电所SS2之间的牵引网上设置第1个分区所SP1、在第2个牵引变电所SS2与第3个牵引变电所SS3之间的牵引网上设置第2个分区所SP2、…、在第i‑1个牵引变电所SSi‑1与第i个牵引变电所SSi之间的牵引网上设置第i‑1个分区所SPi‑1、在第i个牵引变电所SSi与第i+1个牵引变电所SSi+1之间的牵引网上设置第i个分区所SPi、…、在第m‑1个牵引变电所SSm‑1与第m个牵引变电所SSm之间的牵引网上设置第m‑1个分区所SPm‑1、在牵引网尾端设置第m个分区所SPm。本实施例中,第i个分区所用于将第i个牵引变电所SSi与第i+1个牵引变电所SSi+1之间的牵引网电气连通形成贯通供电。牵引网首尾两端的分区所可用于提高调度和管理的灵活性,确保铁路运输的安全和效率。
[0097] 作为一种可能的方式,沿牵引网行进方向设置发电线,发电线以牵引变电所为单位进行设置,并在分区所划界,如发电线GLi以第i个牵引变电所SSi为单位进行设置,并将分区所SPi‑1、分区所SPi作为与相邻牵引变电所发电线的界限,将第i个牵引变电所的发电线与相邻牵引变电所的发电线进行隔开;发电线上间隔设置绿电装置,发电线与牵引变电所连接,绿电装置与发电线连接并通过发电线向牵引变电所发电。
[0098] 请参考图2(a)和图2(b),作为一种可能的方式,第i个牵引变电所SSi包括储能装置ESi和测控装置PCi,测控装置PCi与储能装置ESi连接,i=1,2,...,m。其中,储能装置设置m个,依次分别为储能装置ES1、…、储能装置ESi、…、储能装置ESm,测控装置设置m个,依次分别为测控装置PC1、…、测控装置PCi、…、测控装置PCm。
[0099] 作为一种可能的方式,牵引变电所的复功率包括牵引网负荷复功率、绿电装置发电复功率、储能装置复功率,测控装置用于实时检测牵引网负荷复功率和绿电装置发电复功率,并实时控制储能装置复功率,使牵引变电所与电网之间交换的无功功率为0,交换的有功功率等于牵引变电所向电网购买或者销售的绿电有功功率。
[0100] 作为一种可能的方式,第i个牵引变电所SSi的左侧牵引网为第i个牵引变电所SSi至第i‑1个分区所SPi‑1区域内的牵引网,右侧牵引网为第i个牵引变电所SSi至第i个分区所SPi区域内的牵引网,i=1,2,...,m。
[0101] 作为一种可能的方式,第1个牵引变电所SS1的左侧牵引网与右侧牵引网电气连通;当i=2,...,m时,第i‑1个牵引变电所SSi‑1的右侧牵引网与第i个牵引变电所SSi的左侧牵引网电气连通;第m个牵引变电所SSm的左侧牵引网与右侧牵引网电气连通。
[0102] 作为一种可能的方式,m个牵引变电所SS1、SS2、…、SSi、…、SSm通过牵引网、m+1个分区所SP0、SP1、SP2、…、SPi‑1、SPi、…、SPm彼此之间电气连通构成贯通供电。
[0103] 作为一种可能实现的方式,绿电装置为分布式绿电装置或者集中式绿电装置,取光伏发电装置、风力发电装置、光热发电装置、氢能发电装置中的一种或几种。
[0104] 作为一种可能实现的方式,第i个牵引变电所SSi还包括牵引变压器TTi和牵引母线TBi;第i个牵引变电所SSi的牵引变压器TTi原边与同一电网的相同电压相序AB连接,牵引变压器TTi次边与牵引母线TBi连接,i=1,2,...,m。其中,牵引变压器设置m个,依次分别为牵引变压器TT1、…、牵引变压器TTi、…、牵引变压器TTm,牵引母线设置m个,依次分别为牵引母线TB1、…、牵引母线TBi、…、牵引母线TBm。
[0105] 作为一种可能实现的方式,电网通过牵引变压器TTi为牵引母线TBi提供电压支撑,牵引母线TBi与牵引网通过牵引馈线连接,牵引母线TBi与发电线GLi通过发电馈线连接,牵引母线TBi与储能装置ESi通过储能馈线FPi5连接,绿电装置GPGi通过发电线GLi、发电馈线向牵引母线TBi发电,i=1,2,...,m。
[0106] 作为一种可能实现的方式,第i个牵引变电所SSi的发电线GLi包括左侧发电线GLi1和右侧发电线GLi2;左侧发电线GLi1起于第i个牵引变电所SSi止于第i‑1个分区所SPi‑1处,沿左侧牵引网行进方向架设;右侧发电线GLi2起于第i个牵引变电所SSi止于第i个分区所SPi处,沿右侧牵引网行进方向架设。
[0107] 作为一种可能实现的方式,第i个牵引变电所SSi的牵引馈线包括左侧牵引馈线FPi1和右侧牵引馈线FPi2。
[0108] 作为一种可能实现的方式,第i个牵引变电所SSi的发电馈线包括左侧发电馈线FPi3和右侧发电馈线FPi4。
[0109] 作为一种可能实现的方式,左侧牵引馈线FPi1和右侧牵引馈线FPi2、左侧发电馈线FPi3和右侧发电馈线FPi4以及储能馈线FPi5分别从第i个牵引变电所SSi的牵引母线TBi馈出。
[0110] 作为一种可能实现的方式,第i个牵引变电所SSi的左侧牵引馈线FPi1连接第i个牵引变电所SSi左侧牵引网,右侧牵引馈线FPi2连接右侧牵引网,左侧发电馈线FPi3连接左侧发电线GLi1,右侧发电馈线FPi4连接右侧发电线GLi2,储能馈线FPi5连接储能装置ESi。
[0111] 作为一种可能实现的方式,牵引母线TBi设置电压互感器YHi,左侧牵引馈线FPi1、右侧牵引馈线FPi2分别串接电流互感器LHi1、LHi2,左侧发电馈线FPi3、右侧发电馈线FPi4分别串接电流互感器LHi3、LHi4,储能馈线FPi5串接电流互感器LHi5;测控装置PCi的输入端与电压互感器YHi和电流互感器LHi1、LHi2、LHi3、LHi4、LHi5的测量端连接,测控装置PCi的输出端与储能装置ESi的控制端连接;电压互感器YHi用于采集牵引母线TBi的电压信息,电流互感器LHi1、LHi2用于分别采集左侧牵引馈线FPi1、右侧牵引馈线FPi2的电流,电流互感器LHi3、LHi4用于分别采集左侧发电馈线FPi3、右侧发电馈线FPi4的电流,电流互感器LHi5用于采集储能馈线FPi5的电流。
[0112] 作为一种可能实现的方式,左侧牵引馈线FPi1、右侧牵引馈线FPi2用于获取牵引网负荷复功率,左侧发电馈线FPi3、右侧发电馈线FPi4用于获取绿电装置发电复功率,储能馈线FPi5用于获取储能装置复功率;牵引馈线复功率等于牵引网负荷复功率,发电馈线复功率等于绿电装置发电复功率,储能馈线复功率等于储能装置复功率。
[0113] 作为一种可能实现的方式,第i个牵引变电所SSi的绿电装置GPGi包括ni1个左侧绿电装置和ni2个右侧绿电装置,ni1、ni2≥0,即可以不设置、或者设置1个或多个左侧绿电装置,也可以不设置、或者设置1个或多个右侧绿电装置。
[0114] 作为一种可能实现的方式,ni1个左侧绿电装置,依次分别为左侧绿电装置GPGi1,1、…、GPGi1,ni1。
[0115] 作为一种可能实现的方式,ni2个右侧绿电装置,依次分别为右侧绿电装置GPGi2,1、…、GPGi2,ni2。
[0116] 作为一种可能实现的方式,第i个牵引变电所SSi的左侧绿电装置GPGi1,1、…、GPGi1,ni1连接于第i个牵引变电所SSi的左侧发电线GLi1,右侧绿电装置GPGi2,1、…、GPGi2,ni2连接于右侧发电线GLi2。
[0117] 作为一种可能实现的方式,设流入牵引母线的功率为正,牵引变电所复功率满足:Si=Si,12+Si,34+Si,5=Si,1+Si,2+Si,3+Si,4+Si,5;
[0118] 其中,Si,12=Si,1+Si,2,Si,34=Si,3+Si,4;
[0119] Si,12、Si,1、Si,2分别为第i个牵引变电所SSi的牵引馈线复功率、左侧牵引馈线复功率、右侧牵引馈线复功率;Si,34、Si,3、Si,4分别为第i个牵引变电所SSi的发电馈线复功率、左侧发电馈线复功率、右侧发电馈线复功率;Si,5为第i个牵引变电所SSi的储能馈线复功率。
[0120] 作为一种可能实现的方式,TPimax为第i个牵引变电所SSi的牵引馈线最大牵引有功功率;
[0121] GPimax为第i个牵引变电所SSi的牵引馈线最大再生有功功率;
[0122] GGPimin为第i个牵引变电所SSi的发电馈线最小发电有功功率;
[0123] GGPimax为第i个牵引变电所SSi的发电馈线最大发电有功功率;
[0124] 当第i个牵引变电所SSi牵引馈线有功功率Pi,12<0,表示第i个牵引变电所SSi处于牵引工况,此时第i个牵引变电所SSi的储能装置容量SESi,1=TPimax‑GGPimin;
[0125] 当第i个牵引变电所SSi牵引馈线有功功率Pi,12>0,表示第i个牵引变电所SSi处于再生工况,此时第i个牵引变电所SSi的储能装置容量SESi,2=GPimax+GGPimax;
[0126] 当第i个牵引变电所SSi牵引馈线有功功率Pi,12=0,表示第i个牵引变电所SSi处于空载工况,此时第i个牵引变电所SSi的储能装置容量SESi,3=GGPimax;
[0127] 则第i个牵引变电所SSi的储能装置容量取三者的大值,即SESi=Max(SESi,1,SESi,2,SESi,3);
[0128] 其中,流入牵引母线的功率为正,Si,12=Pi,12+jQi,12,Si,12、Pi,12、Qi,12分别为第i个牵引变电所SSi的牵引馈线复功率、牵引馈线有功功率、牵引馈线无功功率;
[0129] Pi,12=Pi,1+Pi,2,Pi,1、Pi,2分别为第i个牵引变电所SSi的左侧牵引馈线有功功率、右侧牵引馈线有功功率。
[0130] 作为一种可能实现的方式,当牵引网上有n个列车时,n≥1;
[0131] 第i个牵引变电所左侧牵引馈线复功率满足:
[0132]
[0133] 第i个牵引变电所右侧牵引馈线复功率满足:
[0134]
[0135] 式中,Sj为列车j的复功率,列车j为n个列车中的任意一个;
[0136] 列车1至列车a在第1个牵引变电所左侧牵引网区间内运行,此时i=1,1≤j≤a表示列车j为列车1至列车a中的任意一个;
[0137] 列车x至列车y在第i‑1个牵引变电所右侧牵引网和第i个牵引变电所左侧牵引网构成的区间内运行,此时ri‑1,2+ki,1=1,0<ri‑1,2<1,0<ki,1<1,i=2,...,m,x≤j≤y表示列车j为列车x至列车y中的任意一个,ri‑1,2为列车j在第i‑1个牵引变电所右侧牵引馈线的功率分配系数,ki,1为列车j在第i个牵引变电所左侧牵引馈线的功率分配系数;
[0138] 列车b至列车n在第m个牵引变电所右侧牵引网区间内运行,此时i=m,b≤j≤n表示列车j为列车b至列车n中的任意一个,a<x,y<b。
[0139] 作为一种可能实现的方式,针对任意一个列车j,j=1,...n,Sj为列车j的复功率;
[0140] 若列车j在第1个牵引变电所左侧牵引网区间内运行,则第1个牵引变电所左侧牵引馈线复功率满足:Si,1=ki,1Sj=Sj,第1个牵引变电所右侧牵引馈线复功率满足:Si,2=ri,2Sj=0,此时i=1,ki,1=1,ri,2=0,ri,2为列车j在第i个牵引变电所右侧牵引馈线的功率分配系数;
[0141] 若列车j在第i‑1个牵引变电所右侧牵引网和第i个牵引变电所左侧牵引网构成的区间内运行,则第i‑1个牵引变电所右侧牵引馈线复功率满足:Si‑1,2=ri‑1,2Sj,第i个牵引变电所左侧牵引馈线复功率满足:Si,1=ki,1Sj,此时i=2,...,m,ri‑1,2+ki,1=1,0<ri‑1,2<1,0<ki,1<1;
[0142] 若列车j在第m个牵引变电所右侧牵引网区间内运行,则第m个牵引变电所左侧牵引馈线复功率满足:Si,1=ki,1Sj=0,第m个牵引变电所右侧牵引馈线复功率满足:Si,2=ri,2Sj=Sj,此时i=m,ki,1=0,ri,2=1。
[0143] 作为一种可能实现的方式,绿电装置包括控制器,所述控制器控制绿电装置按最大容量发电,并控制绿电装置交流侧功率因数为1。
[0144] 作为一种可能实现的方式,绿电装置包括依次串联的第一匹配变压器、第一变流器和绿电单元,绿电装置还包括控制器,控制器用于控制绿电单元按最大容量发电,控制第一变流器的有功功率和无功功率,使第一变流器交流侧功率因数为1。
[0145] 作为一种可能实现的方式,储能装置包括依次串联的第二匹配变压器、第二变流器、储能单元,测控装置用于实时控制第二变流器和储能单元有功功率和无功功率以控制储能装置复功率。
[0146] 请参考图2,图2示出一种电气化铁路0碳直供贯通供电交流系统结构示意图及牵引变电所部分的结构示意图,其中,图2包括图2(a)及图2(b),系统采用直接供电,牵引网为直供交流牵引网,牵引变压器TTi为单相牵引变压器,左侧绿电装置GPGi1,1、…、GPGi2,ni1、右侧绿电装置GPGi2,1、…、GPGi2,ni2和储能装置ESi均采用单相接线,第一匹配变压器与第一变流器、第二匹配变压器与第二变流器均采用单相接线;其中,直供交流牵引网包括牵引网T线、R线;单相牵引变压器原边接入同一电网的同一线电压AB,次边连接牵引母线TBi;左侧绿电装置GPGi1,1、…、GPGi2,ni1的端口连接于左侧发电线GLi1和钢轨之间,右侧绿电装置GPGi2,1、…、GPGi2,n2的端口连接于右侧发电线GLi2和钢轨之间;储能装置ESi的交流侧的一端通过储能馈线FPi5与牵引母线TBi连接,其交流侧的另一端接地。
[0147] 请参考图3,图3示出一种电气化铁路0碳AT贯通供电交流系统结构示意图及牵引变电所部分的结构示意图,其中,图3包括图3(a)及图3(b),系统采用AT供电,牵引网为AT交流牵引网,牵引变压器TTi为单相牵引变压器,左侧绿电装置GPGi1,1、…、GPGi2,ni1、右侧绿电装置GPGi2,1、…、GPGi2,ni2和储能装置ESi均采用单相接线,第一匹配变压器与第一变流器、第二匹配变压器与第二变流器均采用单相接线;其中,AT交流牵引网包括牵引网T线、F线、R线;牵引母线TBi包括正馈母线和负馈母线;左侧牵引馈线FPi1包括左侧牵引正馈线和左侧牵引负馈线,右侧牵引馈线FPi2包括右侧牵引正馈线和右侧牵引负馈线;左侧发电馈线FPi3包括左侧发电正馈线和左侧发电负馈线,右侧发电馈线FPi4包括右侧发电正馈线和右侧发电负馈线;储能馈线FPi5包括储能正馈线和储能负馈线;单相牵引变压器原边接入同一电网的同一线电压,次边一个端子连接正馈母线,另一端子连接负馈母线,电网为正馈母线和负馈母线之间提供线电压支撑;左侧牵引网的T线和右侧牵引网的T线分别通过左侧牵引正馈线和右侧牵引正馈线连接正馈母线,左侧牵引网F线和右侧牵引网F线分别通过左侧牵引负馈线和右侧牵引负馈线连接负馈母线,其中,第1个牵引变电所SS1的左侧牵引网T线、F线分别与右侧牵引网T线、F线电气连通;第i‑1个牵引变电所SSi‑1的右侧牵引网T线、F线通过第i‑1个分区所SPi‑1分别与第i个牵引变电所SSi的左侧牵引网T线、F线电气连通,i=2,...,m;第m个牵引变电所SSm的左侧牵引网T线、F线分别与右侧牵引网T线、F线电气连通;左侧发电线GLi1和右侧发电线GLi2分别通过左侧发电正馈线和右侧发电正馈线连接正馈母线,沿铁路还架设贯通发电线,贯通发电线通过左侧发电负馈线、右侧发电负馈线连接负馈母线;左侧绿电装置GPGi1,1、…、GPGi2,ni1的端口连接于左侧发电线GLi1和贯通发电线之间,右侧绿电装置GPGi2,1、…、GPGi2,ni2的端口连接于右侧发电线GLi2和贯通发电线之间;储能装置的交流侧的一端通过储能正馈线与正馈母线连接,其交流侧的另一端通过储能负馈线与负馈母线连接。
[0148] 请参考图4,图4示出一种电气化铁路0碳三相贯通供电交流系统结构示意图及牵引变电所部分的结构示意图,其中,图4包括图4(a)及图4(b),系统采用三相交流供电,牵引网为三相交流牵引网,牵引变压器TTi为三相牵引变压器,其中,牵引变压器TTi可以为YND接线牵引变压器,牵引母线TBi、左侧牵引馈线FPi1和右侧牵引馈线FPi2、左侧发电馈线FPi3和右侧发电馈线FPi4、储能馈线FPi5以及左侧牵引网和右侧牵引网、左侧发电线GLi1和右侧发电线GLi2、左侧绿电装置GPGi1,1、…、GPGi2,ni1和右侧绿电装置GPGi2,1、…、GPGi2,ni2、储能装置ESi均为三相接线;三相牵引变压器原边接入同一电网的相同电压相序,次边连接牵引母线TBi;左侧绿电装置GPGi1,1、…、GPGi2,ni1的连接于左侧发电线GLi1,右侧绿电装置GPGi2,1、…、GPGi2,ni2连接于右侧发电线GLi2;三相储能装置ESi的交流侧通过储能馈线FPi5与牵引母线TBi连接。
[0149] 作为一种可能实现的方式,左侧牵引网和右侧牵引网、左侧发电线GLi1和右侧发电线GLi2的三相接线均采用两线一地制,其中,一地为钢轨;第一匹配变压器与第一变流器、第二匹配变压器与第二变流器均采用三相接线,当第一匹配变压器和第二匹配变压器的牵引网一侧采用三角形接线、两线一地制时,三角形接线的其中一个端子接地和钢轨。
[0150] 请参考图5,图5示出一种电气化铁路0碳贯通供电系统的控制方法流程示意图,本实施例中提供一种电气化铁路0碳贯通供电系统的控制方法,应用于电气化铁路0碳贯通供电系统,控制方法包括:绿电装置的控制方法和储能装置的控制方法。
[0151] 针对绿电装置的控制方法,包括以下步骤:
[0152] 控制绿电装置按最大容量发电;
[0153] 控制绿电装置交流侧功率因素为1。
[0154] 作为一种可能实现的方式,所述绿电装置的控制方法由绿电装置的控制器实施。
[0155] 作为一种可能实现的方式,,对于任意一个牵引变电所,控制器控制左侧绿电装置GPGi1,1、…、GPGi2,ni1和右侧绿电装置GPGi2,1、…、GPGi2,ni2按最大容量发电,并控制左侧绿电装置GPGi1,1、…、GPGi2,ni1和右侧绿电装置GPGi2,1、…、GPGi2,ni2交流侧功率因数为1。
[0156] 作为一种可能实现的方式,控制器控制绿电装置的绿电单元按最大容量发电,并控制绿电装置的第一变流器有功功率和无功功率,使绿电装置的第一变流器交流侧功率因数为1。
[0157] 作为一种可能实现的方式,控制器控制左侧绿电装置GPGi1,1、…、GPGi2,ni1的绿电单元和右侧绿电装置GPGi2,1、…、GPGi2,ni2的绿电单元按最大容量发电,并控制左侧绿电装置GPGi1,1、…、GPGi2,ni1的第一变流器交流侧和右侧绿电装置GPGi2,1、…、GPGi2,ni2的第一变流器交流侧功率因数为1。
[0158] 请继续参考图5,针对储能装置的控制方法,包括以下步骤:
[0159] 采集牵引变电所电压和电流信息;
[0160] 计算牵引变电所复功率;
[0161] 控制牵引变电所储能装置的无功功率,使牵引变电所与电网之间交换的无功功率为0;
[0162] 控制牵引变电所储能装置的有功功率,使牵引变电所与电网之间交换的有功功率等于牵引变电所向电网购买或销售的绿电有功功率。
[0163] 作为一种可能实现的方式,所述储能装置的控制方法由测控装置实施。
[0164] 作为一种可能实现的方式,利用测控装置采集牵引变电所电压和电流信息的步骤,包括:
[0165] 通过电压互感器YHi采集牵引变电所牵引母线TBi的电压信息,通过电流互感器LHi1、LHi2、LHi3、LHi4、LHi5分别采集牵引变电所左侧牵引馈线FPi1和右侧牵引馈线FPi2、左侧发电馈线FPi3和右侧发电馈线FPi4以及储能馈线FPi5的电流信息。
[0166] 作为一种可能实现的方式,利用测控装置计算牵引变电所复功率的步骤,依据牵引变电所牵引母线TBi的电压信息和左侧牵引馈线FPi1的电流信息计算左侧牵引馈线复功率,依据牵引变电所牵引母线TBi的电压信息和右侧牵引馈线FPi2的电流信息计算右侧牵引馈线复功率;
[0167] 依据牵引变电所牵引母线TBi的电压信息和左侧发电馈线FPi3的电流信息计算左侧发电馈线复功率,依据牵引变电所牵引母线TBi的电压信息和右侧发电馈线FPi4的电流信息计算右侧发电馈线复功率;
[0168] 依据牵引变电所牵引母线TBi的电压信息和储能馈线FPi5的电流信息计算储能馈线复功率;
[0169] 则牵引变电所复功率满足:
[0170] Si=Si,1+Si,2+Si,3+Si,4+Si,5=(Pi,1+Pi,2+Pi,3+Pi,4+Pi,5)+j
[0171] (Qi,1+Qi,2+Qi,3+Qi,4+Qi,5);
[0172] 其中,Si,1=Pi,1+jQi,1、Si,2=Pi,2+jQi,2、Si,3=Pi,3+jQi,3、Si,4=Pi,4+jQi,4、Si,5=Pi,5+jQi,5;Si,1、Si,2、Si,3、Si,4、Si,5分别为第i个牵引变电所的左侧牵引馈线复功率、右侧牵引馈线复功率、左侧发电馈线复功率、右侧发电馈线复功率、储能馈线复功率;Pi,1、Pi,2、Pi,3、Pi,4、Pi,5分别为第i个牵引变电所的左侧牵引馈线有功功率、右侧牵引馈线有功功率、左侧发电馈线有功功率、右侧发电馈线有功功率、储能馈线有功功率;Qi,1、Qi,2、Qi,3、Qi,4、Qi,5分别为第i个牵引变电所的左侧牵引馈线无功功率、右侧牵引馈线无功功率、左侧发电馈线无功功率、右侧发电馈线无功功率、储能馈线无功功率。
[0173] 作为一种可能实现的方式,设流入牵引母线的功率为正,在时刻t,牵引变电所与电网之间交换的无功功率为0,交换的有功功率等于牵引变电所向电网购买或者销售的绿电有功功率的步骤,包括:测控装置控制牵引变电所储能装置的无功功率满足:Qi,1+Qi,2+Qi,3+Qi,4+Qi,5=0,即第i个牵引变电所储能装置的无功功率为Qi,5=‑Qi,1‑Qi,2‑Qi,3‑Qi,4;
[0174] 测控装置控制牵引变电所储能装置的有功功率满足:Pi,1+Pi,2+Pi,3+Pi,4+Pi,5+Pi,x=0,即第i个牵引变电所储能装置的有功功率为Pi,5=‑Pi,1‑Pi,2‑Pi,3‑Pi,4‑Pi,x;
[0175] 其中,Pi,x为牵引变电所与电网之间交换的有功功率,Pi,x>0表示牵引变电所向电网购买绿电有功功率,此时牵引变电所从电网取电,Pi,x<0表示牵引变电所向电网者销售绿电有功功率,此时牵引变电所向电网发电,Pi,x=0表示牵引变电所既不向电网购买也不向电网销售绿电有功功率,此时牵引变电所既不从电网取电也不向电网发电;
[0176] Pi,5>0表示储能装置向牵引母线放电,Pi,5<0表示牵引母线向储能装置充电,Pi,5=0表示储能装置待机;
[0177] (Pi,1+Pi,2)<0表示第i个牵引变电所处于牵引工况,(Pi,1+Pi,2)>0表示第i个牵引变电所处于再生工况,(Pi,1+Pi,2)=0表示第i个牵引变电所处于空载工况。
[0178] 以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,所述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
[0179] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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