[發明專利]一種電氣化鐵路非侵入式牽引負荷分解方法

有效

• 申請號: 202110571349.0
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113285448B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 魏巍;徐琳;劉暢;靳旦;劉雪原;楊華
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J13/00;G06N3/00
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

1.一種電氣化鐵路非侵入式牽引負荷分解方法，其特征在于，包括：

步驟1：獲取供電區間的電壓和電流，以及列車駛入或駛出供電區間的過分相感應脈沖；

所述供電區間包括站點；

步驟2：對電壓和電流進行FFT分析，得到牽引負荷匯總的有功功率序列；

步驟3：檢測有功功率序列中單列列車功率序列事件和列車疊加功率序列事件，并構建單列列車功率序列事件庫：

3.1令滑動窗為[P_i,P_i+1,P_i+2,…,P_i+j-1]；其中，P_i為有功功率序列的第i個功率點，j為滑動窗內功率點數量；

3.2從有功功率序列的第1個功率點開始，檢測起點和終點，直到檢測完有功功率序列：

3.2.1檢測起點：若滑動窗內的功率點滿足且則該滑動窗內存在起點t_s，起點的功率點為第個功率點，令i＝i+j，進入3.2.2；否則，令i＝i+1，重復本步驟檢測起點；其中，P_thr為供電區間牽引負荷空載到負載的閾值，[·]為向下取整或者向上取整；

3.2.2檢測終點：若滑動窗內的功率點滿足且則該滑動窗內存在終點t_e，終點的功率點為第個功率點，令i＝i+j，返回3.2.1；否則，令i＝i+1，重復本步驟檢測終點；

3.3將起點的功率點、終點的功率點及其之間的功率點構造為功率序列事件k為事件的序號；若event_k中，僅起點的功率點和終點的功率點對應的時間存在過分相感應脈沖，則event_k為單列列車功率序列事件；若event_k中，起點的功率點和終點的功率點對應的時間存在過分相感應脈沖，其它功率點對應的時間還存在偶數個過分相感應脈沖，則event_k為列車疊加功率序列事件；

3.4對單列列車功率序列事件，找到列車運行時刻表中進站時間在該單列列車功率序列事件對應的時間范圍內的列車，將該列車的車型、編組、上行或下行、是否停站和進站時間五個信息作為該單列列車功率序列事件的標簽；

3.5將所有單列列車功率序列事件按照車型、編組、上行或下行、是否停站進行歸類，構建單列列車功率序列事件庫；

步驟4：對列車疊加功率序列事件進行分解，得到各列列車的實際功率序列：

4.1對列車疊加功率序列事件n，找到列車運行時刻表中進站時間在該列車疊加功率序列事件n對應的時間范圍內的M列列車；按照M列列車進站時間先后順序排序，序號為m＝1,2,……,M；標記第m列列車的進站時間t_m、車型、編組、上行或下行、是否停站五個信息；

4.2將列車疊加功率序列事件n對應的時間范圍內，列車駛入供電區間的過分相感應脈沖和列車駛出供電區間的過分相感應脈沖分別按照先后順序排序，序號均為p＝1,2,……,M；將第p個列車駛入供電區間的過分相感應脈沖和列車駛出供電區間的過分相感應脈沖所對應的時間，標記為第p列列車駛入供電區間的時間I_p和駛出供電區間時間O_p；

4.3在單列列車功率序列事件庫中，尋找與第m列列車的車型、編組、上行或下行、是否停站信息一致的單列列車功率序列事件；若找到一個以上的單列列車功率序列事件，

則隨機選擇其中一個單列列車功率序列事件，將其作為第m列列車的參考序列C_m；

4.4將參考序列C_m的列車進站時間與第m列列車的進站時間t_m對齊，設目標函數使目標最小的I_p即是第m列列車駛入供電區間的時刻T_in，m；

設目標函數使目標最小的O_p即是第m列列車駛出供電區間的時刻T_out，m；其中，E_m1為參考序列C_m的進站時間與起點時間之差，E_m2為參考序列C_m的進站時間與終點時間之差；

4.5利用DTW算法將參考序列C_m縮放為時間長度為L＝T_out，m-T_in，m+1的功率序列S_m，

并令該功率序列對應的系數序列為

4.6令列車疊加功率序列事件n的功率序列為目標函數為利用粒子群算法求解得到功率序列S_m對應的系數序列

4.7分解得到第m列列車的實際功率序列