[发明专利]一种基于置地式储能装置的地铁列车运行节能计算方法

说明书

本发明公开基于置地式储能装置的地铁列车运行节能计算方法，S1：初始化时间t、时间步长δ、仿真时间T、储能装置的能量E_n、存储时间S2：由t时刻列车i的状态确定牵引能耗辅助能耗再生制动能量S3：由储能装置n的应用范围S_n，S_n内无列车时，根据储能装置的能量及储能时间更新E_n、S4：S_n内有列车时，由S2、储能装置的能量及储能时间，计算S_n内列车实际消耗的能量即时利用的再生制动能量延时利用的再生制动能量并更新E_n、S5：计算不在任何S_n内的列车消耗的能量产生的再生制动能量S6：由S4、S5，计算t时刻所有列车实际消耗的总能量即时利用的总再生制动能量延时利用的总再生制动能量更新t＝t+δ，重复以上步骤，直到t＝T时结束。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通优化领域。更具体地，涉及一种基于置地式

储能装置的地铁列车运行节能计算方法。

背景技术

地铁列车在运行过程中由自动控制系统实现牵引和制动的控制。列车在牵引阶段会消耗大量的能量(包括牵引能耗和辅助能耗)，而在制动阶段则会产生可观的再生电能。再生电能是由列车所具有的动能通过牵引逆变器转化而成，称之为再生制动能量。目前，对再生制动能量的吸收和利用，是城市轨道交通系统提高能源利用率的重要举措，即在实现节能的同时也间接发挥着保护环境的重要作用。

实际中，对再生制动能量最直接的利用方式为即时利用。其利用过程为：列车制动时产生的再生制动能量通过受电弓反馈到牵引网，进而被临近的牵引列车或辅助设备即时利用。此时，未被即时利用的再生制动能量将通过牵引供电网上的电阻负载消耗掉，以此来维持牵引网电压的平衡进而保护供电系统。然而，随着地铁建设的加快，有必要对再生制动能量做进一步的研究，以适应城市轨道交通节能的需求。

目前，由于储能技术的发展，储能装置应运而生。通过利用储能装置，可以吸收列车在制动阶段产生的但未被即时利用的再生制动能量，当有列车加速启动时再将再生制动能量反馈给牵引供电网以供列车使用，从而达到稳定牵引网电压和节能的双重目的。该过程称为再生制动能量的延时利用。

发明内容

为了解决对再生制动能量的吸收和利用，本发明提出一种基于置地式储能装置的地铁列车运行节能计算方法，该方法步骤包括：

S1：初始化初始时间t、时间步长δ、总仿真时间T、储能装置的能量E_n、存储时间

S2：由t时刻下列车i的运行状态确定该列车的牵引能耗辅助能耗再生制动能量

S3：由储能装置n的应用范围S_n，判定t时刻S_n内有无列车；

S4：若t时刻S_n内无列车，则根据储能装置有无能量以及能量的存储时间分别更新E_n以及

S5：若t时刻S_n内有列车，由S2结果，分别计算该范围内所有列车消耗的总能量产生的总再生制动能量并判定两者之间的大小关系；

S6：由S5结果，根据储能装置有无能量以及能量的存储时间，确定出S_n内所有列车实际消耗的能量即时利用的再生制动能量延时利用的再生制动能量并更新E_n以及

S7：计算不属于任何储能装置应用范围S_n内的所有列车消耗的总能量产生的总再生制动能量

S8：由S6、S7结果，计算出t时刻线路上所有列车实际消耗的总能量即时利用的总再生制动能量延时利用的总再生制动能量更新t＝t+δ，重复以上步骤，直到t＝T时结束计算。