[发明专利]一种基于综合能源的复线全并联AT牵引供电系统及方法

权利要求书

1.一种基于综合能源的复线全并联AT牵引供电系统的能量管理方法，其特征在于，基于综合能源的复线全并联AT牵引供电系统，包括复线全并联AT牵引供电系统和综合能源系统，所述综合能源系统的供电端连接至复线全并联AT牵引供电系统；综合能源系统包括光伏发电、风力发电、蓄电池、燃料电池、电解槽及储氢罐；基于该系统的能量管理方法包括步骤：

S100，实时检测牵引负荷需求功率P_L、光伏输出功率P_pv、风电输出功率P_w、燃料电池功率P_fc、电解槽功率P_el、蓄电池荷电状态SOC以及储氢罐等效荷电状态SOHC；

S200，根据当前SOC值和SOHC值，结合SOC最大允许值SOC_max、SOC最小允许值SOC_min、SOHC最大允许值SOHC_ma和SOHC最小允许值SOHC_min，以及光伏输出功率、风电输出功率是否能够满足牵引负荷功率需求，判断综合能源系统的运行状态；

所述运行状态包括运行状态一、运行状态二、运行状态三、运行状态四和运行状态五：

当满足条件SOC≤SOC_min且SOHC≤SOHC_min时，进入运行状态一：若P_pv+P_w≥P_L，蓄电池先充电，电解槽再制氢；若P_pv+P_w＜P_L，网侧为负荷补充供电，供电功率为P_grid＝P_L-P_pv-P_w；

当满足条件SOC≤SOC_min且SOHC_minSOHCSOHC_max，SOC≤SOC_min且SOHC≥SOHC_max，或SOC_minSOCSOC_max且SOHC≥SOHC_max时，进入运行状态二：若P_pv+P_w≥P_L，蓄电池充电，蓄电池充电功率为P_bc＝P_pv+P_w-P_L；若P_pv+P_w＜P_L，燃料电池供电，燃料电池功率为P_fc＝P_L-P_pv-P_w；

当满足条件SOC_minSOCSOC_max且SOHC_minSOHCSOHC_max时，进入运行状态三：若P_pv+P_w≥P_L，蓄电池充电，电解槽制氢；若P_pv+P_w＜P_L，蓄电池放电，燃料电池供电；

当满足条件SOC_minSOCSOC_max且SOHC≤SOHC_min，SOC≥SOC_max且SOHC≤SOHC_min，或SOC≥SOC_max且SOHC_minSOHCSOHC_max时，进入运行状态四：若P_pv+P_w≥P_L，电解槽制氢，电解槽功率为P_el＝P_pv+P_w-P_L；若P_pv+P_w＜P_L，蓄电池放电，蓄电池放电功率为P_bd＝P_L-P_pv-P_w；

当满足条件SOC≥SOC_max且SOHC≥SOHC_max时，进入运行状态五：若P_pv+P_w≥P_L，风光恒功率运行P_pv+P_w＝P_L；若P_pv+P_w＜P_L，蓄电池先放电，燃料电池再供电；

S300，构建以系统总发电成本最低为目标函数的经济调度模型，在多种约束条件下采用粒子群算法对所述调度模型进行寻优求解；

S400，由所述经济调度模型输出光伏、风电、蓄电池、燃料电池和电解槽最优输出功率参考值以及向电网购电功率值。