[发明专利]轨道交通“网-源-储-车”协同的实时能源管控方法

权利要求书

1.轨道交通“网-源-储-车”协同的实时能源管控方法，其特征在于，包括：

步骤S1，实时采集“网-源-储-车”协同供电系统各单元功率信息；

步骤S2，根据牵引网左右两侧列车牵引负荷需求、光伏发电量、储能荷电状态判断当前“网-源-储-车”协同供电系统的工作状态以及工作模式；

步骤S3，根据“网-源-储-车”协同供电系统运行机制确定“网-源-储-车”协同供电系统在当前工作状态以及工作模式下各单元可控量的参考功率，生成对应功率指令，实时调节各单元可控量的输出功率；

所述“网-源-储-车”协同供电系统运行机制为：在供电环节，列车再生制动能量与新能源发电系统优先供电，其次是储能系统供电，只有在该三个供电单元供电后，仍不满足列车牵引负荷需求时，才通过牵引变电所从电网获取电能；在电能消纳环节，储能系统只有在列车牵引负荷需求被满足后电能仍有剩余的情况下，才会通过充电消纳多余电能。

2.根据权利要求1所述的轨道交通“网-源-储-车”协同的实时能源管控方法，其特征在于：步骤S1中，采集的各单元功率信息包括牵引变电所左右桥臂输出功率P_b1、P_b2；牵引网左右两侧列车牵引负荷大小P_train1、P_train2；RPC左右桥臂输出功率P_{r_1}、P_{r_2}；光伏单元输出功率P_pv；以及储能单元输出功率P_ess。

3.根据权利要求2所述的轨道交通“网-源-储-车”协同的实时能源管控方法，其特征在于：所述“网-源-储-车”协同供电系统的工作状态包括有牵引+牵引工作状态、制动+制动工作状态、牵引+制动工作状态，如下式(1)。

4.根据权利要求3所述的轨道交通“网-源-储-车”协同的实时能源管控方法，其特征在于：所述“网-源-储-车”协同供电系统在不同工作状态下的工作模式有：

1)牵引+牵引工作状态

根据光伏发电量与列车牵引负荷需求之间的关系以及储能荷电状态，在该牵引+牵引工作状态下共包括有四种工作模式，如下式(2)：

式中：S、S_min、S_max分别表示储能单元荷电状态、储能单元荷电状态下界、储能单元荷电状态上界，储能单元荷电状态S为储能单元输出功率P_ess与储能容量C之比；工作模式1表示光伏发电充足，储能系统不能参与消纳；工作模式2表示光伏发电充足，储能系统能参与消纳；工作模式3表示光伏发电不足，储能能补充放电；工作模式4表示光伏发电不足，储能不能补充放电；

2)制动+制动工作状态

根据储能荷电状态，该制动+制动工作状态包括有两种工作模式，如下式(3)：

式中：工作模式5表示列车全为制动，储能不能参与消纳；工作模式6表示列车全为制动，储能能参与消纳；

3)牵引+制动工作状态

根据列车功率情况，该牵引+制动工作状态下包括有整体牵引状态或整体制动状态，如下式(4)：

所述整体牵引状态下包括有四种工作模式，如下式(5)：

式中：工作模式7表示光伏与再生制动能量充足，储能不能参与消纳；工作模式8表示光伏与再生制动能量充足，储能能参与消纳；工作模式9表示光伏与再生制动能量不足，储能能补充放电；工作模式10表示光伏再生制动能量不足，储能不能补充放电；

所述整体制动状态下包括有两种工作模块，如下式(6)：

式中：工作模式11表示列车整体为制动状态，储能不能参与消纳；工作模式12表示列车整体为制动状态，储能能参与消纳。