【技术实现步骤摘要】
本技术涉及轨道交通领域，尤其涉及一种基于城市轨道交通储能系统的能量管理系统。
技术介绍
1、城轨列车广泛采用再生制动技术，即列车在制动过程中牵引电机将工作在发电机状态，产生的电能除了用于列车自身辅助供电外，其余部分将回馈至牵引供电网与相近的牵引列车进行交互。由于变电站牵引整流机组的单向导通性，当制动列车产生的再生制动能量无法被完全吸收时，将会导致牵引网压升高。当达到列车制动电阻启动电压时，制动电阻启动进行能量消耗，如果仍未能有效控制网压，随着网压的继续抬升则可能发生再生失效，即空气制动投入。若发生上述情况，则列车的再生制动能量无法得到充分的利用。
2、城轨地面式储能系统，通过双向变流器将储能装置与牵引网连接在一起。通过能量管理策略(energy management strategy，ems)的有效控制，将制动列车剩余的再生制动能量吸收。过去对于能量管理策略的设计多针对单储能系统，即传统的基于储能安装位置所在的变电站牵引网变化，间接判断是否存在剩余再生制动能量从而控制储能系统进行吸收。但是对于多变电站多储能系统，忽略了由于各变电站之间空载电压存在的差异以及全线列车工况的复杂特性，导致能量管理策略难以适应对剩余再生制动能量有效的吸收与释放，节能表现较差。与此同时，如果在考虑全线变电站及列车工况的情况下对全线储能装置进行集中控制，则控制环节的复杂度则大大提高且鲁棒性降低，一旦集中控制失效则全线储能装置失去控制。因此对于多个变电站配置多套储能系统这种应用场景，仅针对单一层面即站点或全线进行能量管理难以达到较好的控制及节能效
技术实现思路
1、为实现全线最佳的节能效果同时降低集中控制的数据处理及运算压力，并且保证多储能系统控制的鲁棒性，本技术提出了一种基于城市轨道交通储能系统的能量管理系统。
2、该系统包括：中央能量管控平台、至少一个本地能量管理单元，以及与本地能量管理单元对应的再生装置级逻辑控制单元；
3、本地能量管理单元，用于获取储能系统的状态数据，并将状态数据发送至中央能量管控平台；
4、中央能量管控平台，与本地能量管理单元连接，用于接收状态数据，根据状态数据确定对储能系统的协调控制指令，并将协调控制指令发送至本地能量管理单元；
5、本地能量管理单元，用于采集储能系统所在站点内的站点数据；根据站点数据和协调控制指令，对储能系统的决策变量进行不同时间尺度的调节，并将决策变量发送至再生装置级逻辑控制单元；
6、再生装置级逻辑控制单元，与本地能量管理单元连接，用于接收决策变量，并根据决策变量，对储能系统中的储能变流器进行控制。
7、在一种可选的实施方式中，再生装置级逻辑控制单元包括逻辑控制装置；
8、逻辑控制装置，用于为储能变流器提供投切的逻辑控制及保护跳闸联锁。
9、在一种可选的实施方式中，逻辑控制装置包括逻辑控制器；
10、逻辑控制器，用于与储能变流器进行通信，获取储能变流器的故障信息。
11、在一种可选的实施方式中，逻辑控制装置还包括与逻辑控制器连接的控制回路；
12、控制回路，用于根据故障信息，对故障信息进行分类，实现故障诊断。
13、在一种可选的实施方式中，控制回路，还用于保护储能变流器及储能变流器的线路的安全运行。
14、在一种可选的实施方式中，逻辑控制器，还用于实现储能变流器的远程投切。
15、在一种可选的实施方式中，逻辑控制器还具备调试功能，实现动作检测。
16、在一种可选的实施方式中，再生装置级逻辑控制单元还包括供电模块；
17、供电模块，用于为储能变流器提供控制电源转接分线。
18、在一种可选的实施方式中，再生装置级逻辑控制单元基于pi控制原理，实现对储能变流器的充放电控制和功率控制。
19、在一种可选的实施方式中，储能系统包括超级电容储能系统、飞轮储能系统和电池储能系统中的至少一种或多种。
20、通过上述系统，提出的基于中央-站点-装置级分层协同控制架构在提升控制稳定性的同时，可以有效吸收列车的剩余再生制动能量，并在牵引工况时充分利用所吸收的再生制动能量，降低系统输出能耗从而实现节能减耗目标。其中，中央能量管理策略的配置以全线节能率为目标，协同各站节能系统的控制以实现全局最优；各站同时配置本地能量管理策略及装置级控制系统，基于列车状态、变电所状态和储能系统状态实现对本地节能装置的优化控制，有效提升了系统运行的稳定性与动态性能；分布+集中式相配合的能量管理策略架构，大大降低了集中式算法的数据处理压力，同时降低了高算力处理器的配置数量，有效降低了项目投资成本。同时又弥补了单一的分布式能量管理策略无法实现多站协同、全局优化的缺点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于城市轨道交通储能系统的能量管理系统，其特征在于，所述系统包括：中央能量管控平台、至少一个本地能量管理单元，以及与所述本地能量管理单元对应的再生装置级逻辑控制单元；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述再生装置级逻辑控制单元包括逻辑控制装置；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述逻辑控制装置包括逻辑控制器；
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述逻辑控制装置还包括与所述逻辑控制器连接的控制回路；
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制回路，还用于保护所述储能变流器及所述储能变流器的线路的安全运行。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述逻辑控制器，还用于实现所述储能变流器的远程投切。
7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述逻辑控制器还具备调试功能，实现动作检测。
8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述再生装置级逻辑控制单元还包括供电模块；
9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述再生装置级逻辑控制单元基于P
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述储能系统包括超级电容储能系统、飞轮储能系统和电池储能系统中的至少一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一种基于城市轨道交通储能系统的能量管理系统，其特征在于，所述系统包括：中央能量管控平台、至少一个本地能量管理单元，以及与所述本地能量管理单元对应的再生装置级逻辑控制单元；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述再生装置级逻辑控制单元包括逻辑控制装置；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述逻辑控制装置包括逻辑控制器；
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述逻辑控制装置还包括与所述逻辑控制器连接的控制回路；
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制回路，还用于保护所述储能变流器及所述储能变流器的线路的安全...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫思玲，马灿玮，俞屹，龚兆丰，韩伦，李炎，米佳雨，林飞，
申请(专利权)人：北京市地铁运营有限公司供电分公司，
类型：新型
国别省市：
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