[发明专利]城市轨道交通牵引供电系统及车-网配合参数优化方法

权利要求书

1.一种城市轨道交通牵引供电系统车-网配合参数优化方法，应用于城市轨道交通牵引供电系统，包括：N个牵引所、直流接触网(50)、交流电网、轨道和列车；

所述N个牵引所中至少一个为：带中压能馈装置的牵引降压变电所(20)；

所述交流电网与N个牵引所的输入端连接；所述N个牵引所的输出端与直流接触网(50)连接，将交流电网的第一交流电进行降压和交直流转换，输出第一直流电至所述直流接触网(50)；

所述列车与所述直流接触网(50)接触，并从所述直流接触网(50)上获得第一直流电，以使所述列车在所述第一直流电的驱动下在所述轨道上运行；

所述带中压能馈装置的牵引降压变电所(20)包括：中压能馈装置(21)和至少一个整流机组(22)；

所述交流电网与整流机组(22)的输入端连接；所述整流机组(22)的输出端与直流接触网(50)连接；

所述整流机组(22)用于：对所述交流电网的第一交流电进行降压和交直流转换，输出第一直流电至所述直流接触网(50)；

所述整流机组(22)包括：整流变压器；

所述中压能馈装置用于：将所述列车进站制动时产生的直流电能逆变成与所述第一交流电同幅值、同相位的交流电能，输入至牵引所，所述整流机组(22)为12脉波整流机组，所述整流机组(22)为二极管整流机组，其特征在于，包括以下步骤：

S1、种群初始化

假设在城市轨道交通牵引供电系统中，包括：牵引所1,牵引所2,牵引所3,…,牵引所i,…,牵引所j,…,牵引所m，每个牵引所作为一个节点，m个牵引所对应的节点分别为节点1,节点2,节点3,…,节点i,…,节点j,…,节点m，对应的节点电压分别为U₁,U₂,U₃,…,U_i,…,U_j,…,U_m；每个牵引所都带有中压能馈装置(21)，m个牵引所对应的中压能馈装置逆变启动电压分别为：U₀₁,U₀₂,U₀₃,…,U_0m，统称为U₀，

设置进化迭代次数g的初始值为0，最大进化代数G′，随机生成NP组中压能馈装置逆变启动电压相量[U₀₁,U₀₂…U_0m]^T作为初始种群；

S2、进行牵引供电系统直流潮流计算；

S3、适应度计算

假设在城市轨道交通牵引供电系统中，包括：列车1,列车2,…,列车ti,…,列车k，每辆列车作为一个列车节点，将m个牵引所节点和k个列车节点放在一起，重新编号为：1,2,…,i1,…,j1,…,n，其中n＝m+k；

对于满足约束条件的种群，将适应度函数设置为：如式(20)所示，

其中，R_i1j1(t)为t时刻节点i1与节点j1之间的线路电阻，U_i1(t)为t时刻节点i1的电压，U_j1(t)为t时刻节点j1的电压，T为发车间隔时间，n为节点数量；

对于不满足约束条件的种群，设置适应度为1/ε2，其中ε2为极小值；

S4、判断是否满足终止条件

所述终止条件为：gG′；

当不满足终止条件时，进行步骤S5-S6；

当满足终止条件时，进行步骤S7；

S5、依次进行遗传算法中的选择、交叉和变异操作；

选择：根据适应度函数值选择优良个体遗传到下一代，若个体ig的适应度为f_ig，被选中的概率p_ig如式(21)所示，

交叉：采用实值中间重组，如式(22)所示，

U₀(c)＝U₀(f1)+α(U₀(f2)-U₀(f1)) (22)

其中，U₀(c)为交叉产生的子个体，U₀(f1)、U₀(f2)分别为两个父个体，α为比例因子，所述比例因子α由[0,1]上均匀分布的随机数产生；

变异：采用变异算子进行变异操作；

再返回到步骤S3，再依次往下执行后续步骤；

S6、将g的数值加1，返回到步骤S4；

S7、输出迭代过程中具有最小适应度值的个体作为最优解，并输出对应的最优个体。