[發(fā)明專利]一種軌道交通自洽能源系統(tǒng)的光儲規(guī)劃配置方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310216611.9
• 申請日: 2023-03-08
• 公開（公告）號: CN116307562A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏世威;宋光輝;伍海儀;郭思宇;陳艷波;李庚銀
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;H02J3/38;H02J3/28;H02J3/14;G06Q50/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發(fā)明公開一種軌道交通自洽能源系統(tǒng)的光儲規(guī)劃配置方法及裝置，涉及軌道交通規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，方法包括：基于歷史光照數(shù)據(jù)、歷史牽引負(fù)荷數(shù)據(jù)和歷史故障數(shù)據(jù)構(gòu)建目標(biāo)地區(qū)典型場景集；根據(jù)目標(biāo)地區(qū)典型場景中的場景數(shù)據(jù)構(gòu)建電力系統(tǒng)響應(yīng)約束函數(shù)，進(jìn)而以電力系統(tǒng)的總負(fù)荷削減代價(jià)最小為目標(biāo)建立電力系統(tǒng)響應(yīng)模型；對電力系統(tǒng)響應(yīng)模型求解以得到所述目標(biāo)牽引變電站的供電負(fù)荷削減量；基于目標(biāo)牽引變電站的供電負(fù)荷削減量、目標(biāo)地區(qū)典型場景中的場景數(shù)據(jù)和儲能系統(tǒng)構(gòu)建軌道交通光儲能源規(guī)劃配置模型，求解以得到軌道交通光儲能源配置結(jié)果。本發(fā)明能夠保證軌道交通自洽能源系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種軌道交通自洽能源系統(tǒng)的光儲規(guī)劃配置方法及裝置。

背景技術(shù)

伴隨著電氣化鐵路運(yùn)營里程增加，鐵路系統(tǒng)用電需求急劇增加，在保證自身安全可靠供電的同時(shí)，電氣化鐵路迫切需要實(shí)現(xiàn)自身用能的綠色、高效、高彈性發(fā)展。在此背景下，研究創(chuàng)新交通能源自洽系統(tǒng)技術(shù)，增強(qiáng)交通基礎(chǔ)設(shè)施的綠色、智能水平，解決“軌道交通自洽能源系統(tǒng)高效能與高彈性規(guī)劃配置技術(shù)”問題具有重要意義。

尤其在極端氣象災(zāi)害下，電力系統(tǒng)可能發(fā)生多重?cái)嗑€故障導(dǎo)致系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化并影響系統(tǒng)輸電能力，但是，當(dāng)前對電氣化鐵路用能規(guī)劃配置研究中并沒有考慮極端天氣對電氣化鐵路的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種軌道交通自洽能源系統(tǒng)的光儲規(guī)劃配置方法及裝置，基于光照、牽引負(fù)荷及故障，對軌道交通光儲能源配置進(jìn)行高效規(guī)劃，以保證軌道交通自洽能源系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種軌道交通自洽能源系統(tǒng)的光儲規(guī)劃配置方法，軌道交通自洽能源系統(tǒng)包括目標(biāo)牽引變電站、電力系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)；

所述軌道交通自洽能源系統(tǒng)的光儲規(guī)劃配置方法包括：

獲取所述目標(biāo)牽引變電站的歷史光照數(shù)據(jù)、歷史牽引負(fù)荷數(shù)據(jù)和歷史故障數(shù)據(jù)；

基于所述歷史光照數(shù)據(jù)、所述歷史牽引負(fù)荷數(shù)據(jù)和所述歷史故障數(shù)據(jù)，構(gòu)建目標(biāo)地區(qū)典型場景集；所述目標(biāo)地區(qū)典型場景集包括多個(gè)目標(biāo)地區(qū)典型場景；

針對每個(gè)目標(biāo)地區(qū)典型場景，根據(jù)所述目標(biāo)地區(qū)典型場景中的場景數(shù)據(jù)，構(gòu)建電力系統(tǒng)響應(yīng)約束函數(shù)；

基于所述電力系統(tǒng)響應(yīng)約束函數(shù)，以所述電力系統(tǒng)的總負(fù)荷削減代價(jià)最小為目標(biāo)，建立電力系統(tǒng)響應(yīng)模型；

對所述電力系統(tǒng)響應(yīng)模型求解，以得到所述目標(biāo)牽引變電站的供電負(fù)荷削減量；

基于所述目標(biāo)牽引變電站的供電負(fù)荷削減量、所述目標(biāo)地區(qū)典型場景中的場景數(shù)據(jù)和所述儲能系統(tǒng)，構(gòu)建軌道交通光儲能源規(guī)劃配置模型；

對所述軌道交通光儲能源規(guī)劃配置模型求解，以得到軌道交通光儲能源配置結(jié)果；所述軌道交通光儲能源配置結(jié)果用于表征對所述儲能系統(tǒng)中各部件的功率配置和容量配置。

可選地，基于所述歷史光照數(shù)據(jù)、所述歷史牽引負(fù)荷數(shù)據(jù)和所述歷史故障數(shù)據(jù)，構(gòu)建目標(biāo)地區(qū)典型場景集，具體包括：

基于所述歷史光照數(shù)據(jù)，構(gòu)建多個(gè)日光照初始場景；

基于所述歷史牽引負(fù)荷數(shù)據(jù)，構(gòu)建多個(gè)日牽引負(fù)荷初始場景；

基于所述歷史故障數(shù)據(jù)，構(gòu)建多個(gè)輸電線路故障典型場景；

采用K-medoids聚類算法，分別對多個(gè)日光照初始場景和多個(gè)日牽引負(fù)荷初始場景進(jìn)行削減，以得到日光照典型場景集和日牽引負(fù)荷典型場景集；

將所述日光照典型場景集、所述日牽引負(fù)荷典型場景集以及多個(gè)輸電線路故障典型場景，進(jìn)行交叉組合，以得到目標(biāo)地區(qū)典型場景集。