[发明专利]考虑储能的高速铁路长大坡道牵引变压器容量优化方法

权利要求书

1.考虑储能的高速铁路长大坡道牵引变压器容量优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.首先根据储能与10kV电力系统联合配置，制定相对应的功率分配策略,根据功率分配策略对牵引供电系统供电臂的工况进行分类,根据对牵引供电系统供电臂的工况分类对储能装置与10kV电力系统的工作状况进行分类；

S2.通过将铁路功率调节器添加至牵引供电系统中，实现牵引网两供电臂的能量流动；

S3.通过将双向DC/DC电路添加至牵引供电系统中的直流电路中，实现储能设备与10kV电力系统增加至牵引供电系统中，通过联合配置实现牵引变压器的容量优化；

S4.根据长大坡道的牵引变电所日负荷数据，对储能设备进行选型，确定合适的容量配比;

S5.根据所选设备的容量、功率、荷电状态等建立经济效益的目标函数与约束条件，采用改进的粒子群优化算法对模型进行求解。

2.根据权利要求1所述的考虑储能的高速铁路长大坡道牵引变压器容量优化方法，其特征在于：根据储能与10kV电力系统联合配置，制定相对应的功率分配策略：

S1.当系统为再生制动状态，再生制动能量首先在同一或相邻供电臂转移利用;

S2.再生制动能量转移至储能系统作为次优先级;

S3.当再生制动能量于储能系统存储完毕后，剩余能量反馈于10kV电力系统;

S4.当系统处于牵引状态，牵引功率首先由电网提供;

S5.当系统牵引功率达到设定基准值，牵引功率由电网与储能系统提供;

S6.当系统牵引功率达到设定基准值且储能能量不足时，10kV电力系统给储能装置充电，牵引功率由电网与储能系统提供。

3.根据权利要求2所述的考虑储能的高速铁路长大坡道牵引变压器容量优化方法，其特征在于：对牵引供电系统两供电臂状态的分类为：

工况1，一臂处于牵引工况，另一臂空闲；

工况2，一臂处于再生制动工况，另一臂空闲；

工况3，一臂处于再生制动工况，另一臂处于牵引工况，再生制动电能等于牵引用电电能；

工况4，一臂处于再生制动工况，另一臂处于牵引工况，再生制动电能大于牵引用电电能；

工况5，一臂处于再生制动工况，另一臂处于牵引工况，牵引用电电能大于再生制动电能。

4.根据权利要求1所述的考虑储能的高速铁路长大坡道牵引变压器容量优化方法，其特征在于：根据牵引供电系统两供电臂状态的分类对储能设备和电网协同供电的工作状况分类为：

在工况1时，1.当牵引负荷小于储能工作基准值时，电网给列车供电，10kV独立工作；2.当牵引负荷大于储能工作基准值，电网与储能装置同时给列车供电；3.当牵引负荷大于储能工作基准值，电网与储能装置同时给列车供电，且储能装置能量不够时，10kV系统通过直流电路给储能装置充电；

在工况2时，4.将再生制动电能存储于储能装置；5.当储能装置充满电，将再生制动能量回馈于10kV电力系统；

在工况3时，6.储能装置不参与工作，10kV独立工作；

在工况4时，7.将多余的电能存储在储能装置中；8.若储能装置充满电，将多余的电能回馈于10kV电力系统；

在工况5时，9.当牵引负荷小于储能工作基准值时，电网给列车供电，10kV独立工作；

10.当牵引负荷大于储能工作基准值，电网与储能装置同时给列车供电；11. 当牵引负荷大于储能工作基准值，电网与储能装置同时给列车供电，且储能装置能量不足时，10kV系统通过直流电路给储能装置充电。