[發(fā)明專利]一種電氣化鐵路非侵入式牽引負(fù)荷分解方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110571349.0
• 申請(qǐng)日: 2021-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN113285448B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏巍;徐琳;劉暢;靳旦;劉雪原;楊華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J13/00;G06N3/00
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

本發(fā)明公開了一種電氣化鐵路非侵入式牽引負(fù)荷分解方法，包括步驟：獲取供電區(qū)間的電壓和電流，以及列車駛?cè)牖蝰偝龉╇妳^(qū)間的過分相感應(yīng)脈沖；對(duì)電壓和電流進(jìn)行FFT分析，得到牽引負(fù)荷匯總的有功功率序列；檢測有功功率序列中單列列車功率序列事件和/或列車疊加功率序列事件，并構(gòu)建單列列車功率序列事件庫；對(duì)列車疊加功率序列事件進(jìn)行分解，得到各列列車的實(shí)際功率序列。本發(fā)明能夠克服傳統(tǒng)非侵入監(jiān)測方法對(duì)電氣化鐵路牽引負(fù)荷監(jiān)測和辨識(shí)的不足，有效實(shí)現(xiàn)其非侵入式牽引負(fù)荷分解。本發(fā)明僅借助列車運(yùn)行時(shí)刻表給出的車型、編組、上行或下行、是否停靠站、進(jìn)站時(shí)間五個(gè)信息便能夠?qū)ω?fù)荷序列進(jìn)行標(biāo)記，提高了負(fù)荷辨識(shí)的準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種電氣化鐵路非侵入式牽引負(fù)荷分解方法。

背景技術(shù)

近年來，電氣化鐵路進(jìn)入了飛速發(fā)展的階段。列車功率高，數(shù)量多，行車密度大，是電力系統(tǒng)中最大的單體負(fù)荷。掌握電氣化鐵路牽引負(fù)荷的實(shí)際序列曲線，對(duì)于負(fù)荷預(yù)測、優(yōu)化行車調(diào)度、節(jié)能降耗和電能質(zhì)量評(píng)估具有重要的指導(dǎo)意義。

然而電力列車運(yùn)行時(shí)受線路條件、天氣因素、載客量和司機(jī)操縱等因素影響，呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的隨機(jī)性和波動(dòng)性，導(dǎo)致仿真和實(shí)際結(jié)果誤差大。若采用侵入式的監(jiān)測方法，則需在已投入運(yùn)營的列車上進(jìn)行改裝、增加監(jiān)測單元，成本高、代價(jià)大，難以實(shí)施。若采用已有的非侵入式負(fù)荷分解方法，由于不同車型拓?fù)湎嗨疲瑢?dǎo)致各電氣特征相似，相同車型不同供電區(qū)間的運(yùn)行曲線幾乎不同，而且列車具有強(qiáng)烈的隨機(jī)性和波動(dòng)性，難以形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的特征庫來進(jìn)行負(fù)荷辨識(shí)和分解。

電氣化鐵路電力機(jī)車嚴(yán)格按照行車運(yùn)行圖運(yùn)行，這給出了列車車次、車型信息，以及出站和進(jìn)站的時(shí)間。同時(shí)在牽引變電所和分區(qū)所安裝監(jiān)測單元，便可獲知列車駛?cè)搿Ⅰ偝龉╇妳^(qū)間的時(shí)間以及匯集在變電所監(jiān)測單元處總的負(fù)荷曲線，再結(jié)合非侵入式負(fù)荷分解技術(shù)，就可以得到各種車型在不同供電區(qū)間的運(yùn)行曲線。這種電氣化鐵路牽引負(fù)荷的非侵入式監(jiān)測方法，能夠彌補(bǔ)牽引變電所現(xiàn)有監(jiān)測方法不足，為電力部門和鐵路部門提供更真實(shí)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電氣化鐵路非侵入式牽引負(fù)荷分解方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下：

一種電氣化鐵路非侵入式牽引負(fù)荷分解方法，包括：

步驟1：獲取供電區(qū)間的電壓和電流，以及列車駛?cè)牖蝰偝龉╇妳^(qū)間的過分相感應(yīng)脈沖；所述供電區(qū)間包括站點(diǎn)；

步驟2：對(duì)電壓和電流進(jìn)行FFT分析，得到牽引負(fù)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(gòu)建單列列車功率序列事件庫：

3.1令滑動(dòng)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(gè)功率點(diǎn)，j為滑動(dòng)窗內(nèi)功率點(diǎn)數(shù)量；

3.2從有功功率序列的第1個(gè)功率點(diǎn)開始，檢測起點(diǎn)和終點(diǎn)，直到檢測完有功功率序列：

3.2.1檢測起點(diǎn)：若滑動(dòng)窗內(nèi)的功率點(diǎn)滿足且則該滑動(dòng)窗內(nèi)存在起點(diǎn)t_s，起點(diǎn)的功率點(diǎn)為第個(gè)功率點(diǎn)，令i＝i+j，進(jìn)入3.2.2；否則，令i＝i+1，重復(fù)本步驟檢測起點(diǎn)；其中，P_thr為供電區(qū)間牽引負(fù)荷空載到負(fù)載的閾值，[·]為向下取整或者向上取整；

3.2.2檢測終點(diǎn)：若滑動(dòng)窗內(nèi)的功率點(diǎn)滿足且則該滑動(dòng)窗內(nèi)存在終點(diǎn)t_e，終點(diǎn)的功率點(diǎn)為第個(gè)功率點(diǎn)，令i＝i+j，返回3.2.1；否則，令i＝i+1，重復(fù)本步驟檢測終點(diǎn)；