【技术实现步骤摘要】
本申请涉及轨道交通牵引供电系统，更具体地，涉及一种潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法、设备及存储介质。
技术介绍
1、轨道交通牵引供电系统重以负序为主的电能质量问题以及电分相环节严重制约了其安全、高质和高效运行，理想的解决方案是采用“双边供电”技术，在保证均衡电流满足要求的前提下，实现分区所处分相的取消和供电能力的提高。由于目前我国电力系统“高压环网，低压解网，树状供电”的管理模式的限制，“双边供电”技术还未能得到工程应用。
2、现有的技术方案是，基于全控型电力电子器件，在牵引所间分相处并联潮流转移装置(power transfer device，ptd)，以实现相邻牵引所之间潮流的贯通以及能量管理。但在实际使用中，若采用多个牵引变电所，不同牵引变电所的牵引负荷及新能源出力存在差异，需要主动调节不同变电所之间的差异，如何以系统经济运行为导向，提高牵引供电系统对冲击性负荷的主动控制能力和供电资源的利用效率，是现有的牵引供电系统亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法、装置、设备及存储介质，能够克服现有技术存在的上述问题，使电池老化率及总运行成本显著降低。
2、为实现上述目的，按照本专利技术的第一个方面，提供了一种潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，该方法包括：
3、获取牵引变电所负荷过程数据和光伏出力数据：
4、基于当地的电费参数数据、所述牵引变电所
5、获取混合储能系统的功率容量参数、光伏系统的功率参数、潮流控制器的功率参数、潮流转移装置的功率参数和三项电压不平衡度国标参数，并基于所述牵引变电所负荷过程数据和典型光照强度场景，建立优化模型的约束条件，将所述优化模型的约束条件线性化；
6、基于所述优化模型的目标函数所述线性化的优化模型的约束条件，建立混合整数规划模型；
7、求解所述混合整数规划模型，获取混合储能装置的最优充放电功率、光伏最优并网功率、潮流控制器和潮流转移装置中背靠背变流器最优潮流功率，完成潮流贯通式牵引供电系统能量管理优化。
8、进一步地，上述潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法还包括：
9、所述优化模型的目标函数为：
10、
11、其中，f是目标函数，表示牵引变电所日运行成本，i是牵引变电所的集合，i表示第i个牵引变电所，t是时间段的集合，t表示第t个时间段，δt是单位时间段，是牵引变电所的负荷需量功率，是牵引变电所从电网购得的电能功率，是反馈回电网的电能功率，是光伏出力功率，是蓄电池的放电功率，是蓄电池的充电功率，是超级电容的放电功率，是超级电容的充电功率；是光伏运行维护成本价格，是蓄电池运行维护成本价格，是超级电容运行维护成本价格，cdem是需量电费价格；是同相牵引变电所购电价格，是反馈回电网电能的征收费用价格；
12、其中，
13、
14、nt为一天内总的时间段数。
15、进一步地，上述潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法还包括：
16、所述优化模型的约束条件，包括系统潮流约束条件、混合储能系统约束条件、公共电网功率约束条件、光伏发电约束条件、潮流控制器约束条件、潮流转移装置约束条件和三相电压不平衡度约束条件。
17、进一步地，上述潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法还包括：
18、所述系统潮流约束条件，包括：
19、
20、其中，是牵引变压器有功潮流功率，是潮流控制器背靠背变流器α相有功潮流功率，是潮流控制器背靠背变流器β相有功潮流功率，是潮流控制器背靠背变流器β相无功潮流，是有功牵引负荷，是无功牵引负荷,是再生制动功率的有功分量，是再生制动功率的无功分量，是同相牵引变电所与电网交互功率的最大限值；
21、是同相牵引变电所与电网交互功率方向的二进制变量，表示交互功率由电网流向同相牵引变电所，表示交互功率由同相牵引变电所反馈至电网；
22、是潮流转移装置的有功功率，是潮流转移装置的无功功率，ai，j是二进制参数，ai，j＝1表示牵引变电所i和j相邻，ai，j＝0表示牵引变电所i和j不相邻。
23、进一步地，上述潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法还包括：
24、所述混合储能约束条件，包括：
25、
26、其中，是t时刻蓄电池存储的电能，是t时刻超级电容存储的电能，ηb，ch是蓄电池充电效率，ηb，dis是蓄电池放电效率，ηc，ch是超级电容充电效率，ηc，dis是超级电容放电效率，εb是蓄电池自放电率，εc是超级电容自放电率，是蓄电池荷电状态的上限值，socb是蓄电池荷电状态的下限值，是超级电容荷电状态上限值，socc是超级电容荷电状态下限值，是蓄电池的额定功率，是超级电容的额定功率；
27、是每日初始时段蓄电池存储的电能，是每日最后时段蓄电池存储的电能，是蓄电池初始荷电状态，是蓄电池额定容量，是每日初始时段超级电容存储的电能，是每日最后时段超级电容存储的电能，是超级电容初始荷电状态，是超级电容额定容量，和均是二进制变量，表示蓄电池及超级电容处于放电状态，表示蓄电池及超级电容处于充电状态。
28、进一步地，上述潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法还包括：
29、所述光伏出力约束条件为：
30、
31、其中，是光伏出力功率上界值；
32、所述潮流控制器约束条件，包括：
33、
34、其中，是第i个牵引变电所潮流控制器中背靠背变流器α相变流器的额定容量，是第i个牵引变电所潮流控制器中背靠背变流器β相变流器的额定容量；
35、所述潮流转移装置约束条件，包括：
36、
37、其中，是潮流转移装置的额定容量，是潮流转移装置从i个牵引变电所流向第j个牵引变电所方向的有功功率，是潮流转移装置从j个牵引变电所流向第i个牵引变电所方向的有功功率，是潮流转移装置从i个牵引变电所流向第j个牵引变电所方向的无功功率，是潮流转移装置从j个牵引变电所流向第i个牵引变电所方向的无功功率。
38、进一步地，上述潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法还包括：
39、所述三相电压不平衡约束条件，包括：
40、
41、
42、其中，εu是牵引变电所电网侧三相电压不平衡度，us是电网侧线电压，scap是电网侧线短路容量，是国标中三相电压不平衡度上限值，it(-)是电网侧负序电流，ut是牵引变压器出口处电压，uα是背靠背变流器α相出口处电压，n1是单相牵引变压器变比，n2是高压匹配变压器变比，a是复数算子ej120°，是单相牵引变压器的电压电流相角差，是背靠背变流器α相的电压电流相角差，it是牵引变压器电流，iα是本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述优化模型的目标函数为：
3.如权利要求2所述的潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述优化模型的约束条件，包括系统潮流约束条件、混合储能系统约束条件、公共电网功率约束条件、光伏发电约束条件、潮流控制器约束条件、潮流转移装置约束条件和三相电压不平衡度约束条件。
4.如权利要求3所述的潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述系统潮流约束条件，包括：
5.如权利要求4所述的潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述混合储能约束条件，包括：
6.如权利要求5所述的潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述光伏出力约束条件为：
7.如权利要求6所述的潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述三相电压不平衡约束条件，包括：
8.如权利要求7所述的潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述将所述优化模型的约束条件
9.一种潮流贯通式牵引供电系统能量管理设备，其特征在于，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行权利要求1～8任一项所述方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，其存储有可由潮流贯通式牵引供电系统能量管理设备执行的计算机程序，当所述计算机程序在潮流贯通式牵引供电系统能量管理设备上运行时，使得所述潮流贯通式牵引供电系统能量管理设备执行权利要求1～8任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述优化模型的目标函数为：
3.如权利要求2所述的潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述优化模型的约束条件，包括系统潮流约束条件、混合储能系统约束条件、公共电网功率约束条件、光伏发电约束条件、潮流控制器约束条件、潮流转移装置约束条件和三相电压不平衡度约束条件。
4.如权利要求3所述的潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述系统潮流约束条件，包括：
5.如权利要求4所述的潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述混合储能约束条件，包括：
6.如权利要求5所述的潮流贯通式牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述光伏出力约束...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘元立，汪自成，罗杰，孟玺，高黎明，车锐坚，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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