[发明专利]机车再生制动能量分配方法、系统和装置

说明书

本申请涉及一种机车再生制动能量分配方法、系统和装置。所述方法包括：接收各RPC输出的牵引变电站测量数据，牵引变电站测量数据包括第一供电臂电流信息、第二供电臂电流信息和接触网电压信息；基于牵引变电站测量数据，得到各第一供电臂列车功率和各第二供电臂列车功率；采用蚁群优化模型处理各第一供电臂列车功率和各第二供电臂列车功率，输出最优解；最优解用于指示各ETC进行再生制动功率的调控，以完成再生制动能量的最大化利用。采用本方法能够实现机车再生制动能量的有效利用，降低供电网运行风险，提高机车的运行安全。

技术领域

本申请涉及制动能量调控技术领域，特别是涉及一种机车再生制动能量分配方法、系统和装置。

背景技术

铁路是国民经济大动脉、关键基础设施和重大民生工程，是综合交通运输体系的骨干和主要运输方式之一，在我国经济社会发展中的地位和作用至关重要。在当今资源需求日益紧张、环境问题日益突出的背景下，实现电气化铁路系统的节能减排和绿色发展至关重要。

目前在铁路牵引供电系统中，采用四象限脉宽调制控制方式的交流电力机车由于其牵引功率大、功率因数高、谐波含量少且能再生制动等优点，已成为我国高速铁路和重载铁路的主力车型。电力机车再生制动时会将动能转化为电能(称为再生制动能量)，尤其是在大长下坡路段再生制动的时候，会将大量的再生制动能量反馈到接触网。在某些情况下，电力机车产生的再生制动能量会超过总牵引能量的三分之一。而大量的再生制动能量流向牵引变电站，将造成接触网电压过高，对电网产生冲击，影响列车的安全运行。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：现有的铁路牵引供电系统存在安全性低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种机车再生制动能量分配方法、系统和装置。

一种机车再生制动能量分配方法，包括：

接收各RPC输出的牵引变电站测量数据，牵引变电站测量数据包括第一供电臂电流信息、第二供电臂电流信息和接触网电压信息；

基于牵引变电站测量数据，得到各第一供电臂列车功率和各第二供电臂列车功率；

采用蚁群优化模型处理各第一供电臂列车功率和各第二供电臂列车功率，输出最优解；最优解用于指示各ETC进行再生制动功率的调控，以完成再生制动能量的最大化利用。

在其中一个实施例中，采用蚁群优化模型处理各第一供电臂列车功率和各第二供电臂列车功率，输出最优解的步骤，包括：

根据各蚂蚁位置的信息素强度，确定精英蚂蚁和非精英蚂蚁；精英蚂蚁为所在位置信息素强度最大的蚂蚁；

采用信息素更新模型对更新后精英蚂蚁位置的信息素强度、以及各更新后非精英蚂蚁位置的信息素强度进行更新，得到更新后各蚂蚁位置的信息素强度，确定完成本次迭代；其中，更新后精英蚂蚁位置为精英蚂蚁根据局部搜索模型对自身周围的预设范围空间进行搜索得到，更新后非精英蚂蚁位置为非精英蚂蚁基于移动模型向精英蚂蚁的位置处移动得到；

若迭代次数达到最大迭代次数，则将末次迭代中获得的更新后精英蚂蚁位置确认为最优解输出。

在其中一个实施例中，完成首次迭代的步骤之前，还包括步骤：

初始化各蚂蚁位置和各蚂蚁位置的信息素强度。

在其中一个实施例中，在采用信息素更新模型对更新后精英蚂蚁位置的信息素强度、以及各更新后非精英蚂蚁位置的信息素强度进行更新，得到更新后各蚂蚁位置的信息素强度的步骤中，基于以下模型得到更新后各蚂蚁位置的信息素强度：

τ(i)＝(1-ρ)·τ(i)+Δτ(i)