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申请/专利权人：兰州交通大学

摘要：本发明提供考虑储能的高速铁路长大坡道牵引变压器容量优化方法，涉及轨道交通牵引供电技术领域。考虑储能的高速铁路长大坡道牵引变压器容量优化方法，包括以下步骤：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；根据长大坡道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；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。通过利用储能设备与10kV系统联合配置不仅可以有效利用再生制动电能，还能削峰填谷、平滑负荷，降低牵引变压器容量进而提高系统的经济性。

主权项：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DCDC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；目标函数为：其中Cin为储能装置投资成本；Cop为储能装置运营维护成本Cmax为最大需量电费成本CTr为牵引变压器运营维护费用；约束条件：其中Emax为储能装置可存储的最大能量；Emin为储能装置可存储的最大能量；C为储能设备等效电容值；UEmax，UEmin为储能装置工作的最大、最小电压；SOCE为储能设备荷电状态；SOCEmin,SOCEmax为储能装置最小、最大荷电状态；S6.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：①.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;②.再生制动能量转移至储能系统作为次优先级;③.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;④.当系统处于牵引状态，牵引功率首先由电网提供;⑤.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;⑥.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；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。

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