[发明专利]计及交直流耦合的牵引供电系统潮流分析方法、系统及存储介质

说明书

本发明涉及轨道交通牵引供电技术领域，公开一种计及交直流耦合的牵引供电系统潮流分析方法、系统及存储介质，为轨道交通供电及运行节能关键技术的研究提供支撑。本发明方法包括：将轨道交通的牵引变电系统划分为交流部分、直流部分和交‑直流接口部分；采用混合迭代方法对牵引变电系统进行潮流分析。其混合迭代方法包括：在系统初始化后，先对直流部分进行潮流迭代，在直流部分迭代结束后，将直流部分迭代结果经等效转换公式代入交流部分的潮流迭代中，然后判断交流部分潮流是否收敛，如果交流部分潮流不收敛，经等效转换公式再将交流部分潮流计算的当前迭代结果经等效转换公式返回代入直流部分的潮流迭代，依此交替迭代，直至交流部分潮流收敛。

技术领域

本发明涉及轨道交通牵引供电技术领域，尤其涉及一种计及交直流耦合的牵引供电系统 潮流分析方法、系统及存储介质。

背景技术

虽然按同等运能比较，城市轨道交通能耗比其他形式交通方式小，但由于其大运量的特 点，使得总耗电量相当大，按照目前我国城市轨道交通的发展速度，我国城市轨道交通的能 耗将达到相当规模。能耗支出逐年增大，地铁行业节能减排已经提上日程，应该说，尽快找 到大幅降低轨道交通能耗，已成为保持城市轨道交通高速度可持续发展必须解决的重要问题 之一。

地铁牵引供电系统是城市轨道交通至关重要的组成部分，其担负着为电动列车和各种设 备提供电能的重要任务。在地铁运行过程中，供电中断不仅会造成交通运输的瘫痪，还将造 成严重的经济损失，甚至危机乘客的生命安全，因此，牵引供电系统的各项指标和性能影响 到轨道交通系统的运行安全。同时，地铁牵引供电系统是用电大户，占地铁交通总能耗的 40％-50％，节能潜力相当大。对牵引供电系统进行潮流分析计算，可以检验在不同供电和运行 状态下，功率、电压、电流的数据，为最节能运行方案提供依据。

发明内容

本发明目的在于公开一种计及交直流耦合的牵引供电系统潮流分析方法、系统及存储介 质，为轨道交通供电及运行节能关键技术的研究提供支撑。

为实现上述目的，本发明公开一种计及交直流耦合的牵引供电系统潮流分析方法，包括：

步骤S1、将轨道交通的牵引变电系统划分为交流部分、直流部分和交-直流接口部分；

步骤S2、采用混合迭代方法对所述牵引变电系统进行潮流分析，所述混合迭代方法包括：

在系统初始化后，先对直流部分进行潮流迭代，在直流部分迭代结束后，将直流部分迭 代结果经等效转换公式代入交流部分的潮流迭代中，然后判断交流部分潮流是否收敛，如果 交流部分潮流不收敛，经所述等效转换公式再将交流部分潮流计算的当前迭代结果经所述等 效转换公式返回代入直流部分的潮流迭代，依此交替迭代，直至交流部分潮流收敛；

其中，所述等效转换公式基于交流部分潮流计算需要用到直流部分潮流计算得出的牵引 变电所的等效功率、且直流部分潮流计算需要用到交流部分潮流计算得出的与整流机组相连 的节点电压，故由所述交-直流接口部分基于下述方程组进行等效变换：

式中：i＝1，2，......N，N为整流器个数；U_di和I_di分别为直流电压和直流电流，U_ai为 交流电压；θ为整流器的点燃角；X_ci为换相电抗；P_ai和Q_ai分别为交流侧有功功率和无功功率，P_di为直流侧功率；为整流器的功率因数角。

与上述方法相对应的，本发明还公开一种计及交直流耦合的牵引供电系统潮流分析系统， 包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处 理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

另一方面，本发明还公开一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所 述程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。