[发明专利]一种用于高铁的再生制动能量管理方法

权利要求书

1.一种用于高铁的再生制动能量管理方法，其特征在于，所述再生制动能量管理方法应用于再生制动能量管理系统，所述再生制动能量管理系统包括能量回收子系统，车站配电网以及车站负载，所述车站配电网连接所述能量回收子系统和所述车站负载，所述能量回收子系统连接牵引网；

所述再生制动能量管理方法包括以下步骤：

S1：根据预设的电力消耗参数和根据预设的温度释放参数确定电力消耗性目标函数和温度释放性目标函数；

S2：利用粒子群算法，分别得到所述电力消耗性目标函数的第一最优解和所述温度释放性目标函数的第二最优解；

S3：根据所述第一最优解和所述第二最优解，确定综合评价目标函数；

S4：结合所述综合评价目标函数以及所述用于高铁的制动能量管理系统的平衡约束条件，确定电能分配方案以实现制动能量管理；

所述S1中，所述电力消耗性目标函数包括：

其中，F₁为规划周期内的总电费；n为电费计价时刻数；f_t为t时刻电网售电价格；为t时刻车站与400V配电网交换功率；

所述温度释放性目标函数包括：

其中，F₂表示t时刻的车站温度决定的函数，I_AC(t)为中间参数且Tⁱⁿ(t)为t时刻车站内的温度；为预设最大温度值，为预设最小温度值，为预设最佳温度值；

所述S3中，所述综合评价目标函数包括：

minC＝η₁F₁+η₂F₂

其中η₁为经济性目标对最终调度结果的影响系数，η₂为舒适度目标对最终调度结果的影响系数，C表示F₁和F₂共同影响下的函数；F₁为规划周期内的总电费；F₂表示t时刻的车站温度决定的函数。

2.根据权利要求1所述的用于高铁的再生制动能量管理方法，其特征在于，所述能量回收子系统包括第一降压变压模块、第一电能转换模块、第二电能转换模块、第二降压变压模块以及储能模块，所述牵引网连接所述第一降压变压模块的输入端，所述第一电能转换模块的输入端连接所述第一降压变压模块的输出端，所述第二电能转换模块和所述储能模块并联连接于所述第一电能转换模块的输出端，所述第二电能转换模块的输出端连接所述第二降压变压模块。

3.根据权利要求2所述的用于高铁的再生制动能量管理方法，其特征在于，所述第一降压变压模块包括双绕组降压变压器；所述第一电能转换模块包括单相并联整流器；所述第二电能转换模块包括三相逆变器；所述第二降压变压模块包括三相降压变压器。

4.根据权利要求2或3所述的用于高铁的再生制动能量管理方法，其特征在于，所述储能模块包括连接所述第一电能转换模块的双向DC/DC变换器以及连接所述双向DC/DC变换器的超级电容组。

5.根据权利要求1所述的用于高铁的再生制动能量管理方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述第一最优解和所述第二最优解的确定方法均包括以下分步骤：

S201：初始化所述粒子群，其中，所述粒子群包括所述粒子的群体规模、位置和速度；

S202：将所述粒子的位置和速度输入个体适应度函数模型中，得到所述粒子的个体适应度值；

S203：确定所述粒子的个体极值，比较所述个体适应度值和所述个体极值，并根据比较值确定最优个体极值；

S204：确定所述粒子群的全局极值，比较所述个体适应度值和所述全局极值，并根据所述比较值确定最优全局极值；

S205：根据速度更新公式和位置更新公式，得到当前粒子的速度和位置，重复步骤S202至S204直到达到预设的迭代次数；

S206：确定所述第一最优解和所述第二最优解。