[發明專利]機車再生制動能量分配方法、系統和裝置

有效

• 申請號: 202110324400.8
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113085561B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 殷建民;高貝;雷建軍;梁金珠
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司神朔鐵路分公司
• 主分類號: B60L7/10
• 分類號: B60L7/10;B60M3/00
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 陳金普

本申請涉及一種機車再生制動能量分配方法、系統和裝置。所述方法包括：接收各RPC輸出的牽引變電站測量數據，牽引變電站測量數據包括第一供電臂電流信息、第二供電臂電流信息和接觸網電壓信息；基于牽引變電站測量數據，得到各第一供電臂列車功率和各第二供電臂列車功率；采用蟻群優化模型處理各第一供電臂列車功率和各第二供電臂列車功率，輸出最優解；最優解用于指示各ETC進行再生制動功率的調控，以完成再生制動能量的最大化利用。采用本方法能夠實現機車再生制動能量的有效利用，降低供電網運行風險，提高機車的運行安全。

技術領域

本申請涉及制動能量調控技術領域，特別是涉及一種機車再生制動能量分配方法、系統和裝置。

背景技術

鐵路是國民經濟大動脈、關鍵基礎設施和重大民生工程，是綜合交通運輸體系的骨干和主要運輸方式之一，在我國經濟社會發展中的地位和作用至關重要。在當今資源需求日益緊張、環境問題日益突出的背景下，實現電氣化鐵路系統的節能減排和綠色發展至關重要。

目前在鐵路牽引供電系統中，采用四象限脈寬調制控制方式的交流電力機車由于其牽引功率大、功率因數高、諧波含量少且能再生制動等優點，已成為我國高速鐵路和重載鐵路的主力車型。電力機車再生制動時會將動能轉化為電能(稱為再生制動能量)，尤其是在大長下坡路段再生制動的時候，會將大量的再生制動能量反饋到接觸網。在某些情況下，電力機車產生的再生制動能量會超過總牽引能量的三分之一。而大量的再生制動能量流向牽引變電站，將造成接觸網電壓過高，對電網產生沖擊，影響列車的安全運行。

在實現過程中，發明人發現傳統技術中至少存在如下問題：現有的鐵路牽引供電系統存在安全性低的問題。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種機車再生制動能量分配方法、系統和裝置。

一種機車再生制動能量分配方法，包括：

接收各RPC輸出的牽引變電站測量數據，牽引變電站測量數據包括第一供電臂電流信息、第二供電臂電流信息和接觸網電壓信息；

基于牽引變電站測量數據，得到各第一供電臂列車功率和各第二供電臂列車功率；

采用蟻群優化模型處理各第一供電臂列車功率和各第二供電臂列車功率，輸出最優解；最優解用于指示各ETC進行再生制動功率的調控，以完成再生制動能量的最大化利用。

在其中一個實施例中，采用蟻群優化模型處理各第一供電臂列車功率和各第二供電臂列車功率，輸出最優解的步驟，包括：

根據各螞蟻位置的信息素強度，確定精英螞蟻和非精英螞蟻；精英螞蟻為所在位置信息素強度最大的螞蟻；

采用信息素更新模型對更新后精英螞蟻位置的信息素強度、以及各更新后非精英螞蟻位置的信息素強度進行更新，得到更新后各螞蟻位置的信息素強度，確定完成本次迭代；其中，更新后精英螞蟻位置為精英螞蟻根據局部搜索模型對自身周圍的預設范圍空間進行搜索得到，更新后非精英螞蟻位置為非精英螞蟻基于移動模型向精英螞蟻的位置處移動得到；

若迭代次數達到最大迭代次數，則將末次迭代中獲得的更新后精英螞蟻位置確認為最優解輸出。

在其中一個實施例中，完成首次迭代的步驟之前，還包括步驟：

初始化各螞蟻位置和各螞蟻位置的信息素強度。

在其中一個實施例中，在采用信息素更新模型對更新后精英螞蟻位置的信息素強度、以及各更新后非精英螞蟻位置的信息素強度進行更新，得到更新后各螞蟻位置的信息素強度的步驟中，基于以下模型得到更新后各螞蟻位置的信息素強度：

τ(i)＝(1-ρ)·τ(i)+Δτ(i)