CN114475728A - 再生能利用方法、装置及电子设备 - Google Patents
再生能利用方法、装置及电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114475728A CN114475728A CN202210016604.XA CN202210016604A CN114475728A CN 114475728 A CN114475728 A CN 114475728A CN 202210016604 A CN202210016604 A CN 202210016604A CN 114475728 A CN114475728 A CN 114475728A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- train
- track unit
- power supply
- substation
- supply range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims abstract description 115
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 54
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 21
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 12
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 11
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 14
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 9
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000005206 flow analysis Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
本发明提供一种再生能利用方法、装置及电子设备，该方法包括：基于供电范围内各个列车的列车基础数据、每个轨道单元上的轨道基础数据和各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的第一功率；基于每个轨道单元上各个列车的第一功率和每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗；基于每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗，得到变电站总能耗和变电站总损耗；在变电站总能耗和变电站总损耗满足第一预设条件的情况下，调整供电范围内各个列车的列车时刻表信息。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种再生能利用方法、装置及电子设备。
背景技术
近年来，城市轨道交通凭借其运量大、速度快、安全高效、准点率高等优势，在各地迅速发展。
城市轨道交通系统站间距一般较短，列车会频繁的牵引制动，且列车制动时可以将动能转化为电能，反馈到供电系统供其他列车使用。但目前再生制动能量利用效率很低，预计未被利用的再生制动能量占到总制动能量的40％以上。结合当前面临的电力能源紧缺这一大背景，城市轨道交通系统的高能耗问题日益凸显。因此，提高列车再生制动能量的利用效率是目前业界的一个重要课题。
发明内容
本发明提供一种再生能利用方法、装置及电子设备，用以解决现有技术中列车再生制动能量的利用效率低的缺陷。
本发明提供一种再生能利用方法，包括：基于供电范围内各个列车的列车基础数据、供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和供电范围内各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的第一功率；基于所述每个轨道单元上各个列车的第一功率和每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗；基于所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗，得到变电站总能耗和变电站总损耗；在所述变电站总能耗和所述变电站总损耗满足第一预设条件的情况下，调整所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息。
本发明还提供一种再生能利用装置，包括：
列车运动模块，用于基于供电范围内各个列车的列车基础数据、供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和供电范围内各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的第一功率；
供电系统模块，用于基于所述每个轨道单元上各个列车的第一功率和每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗；基于所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗，得到变电站总能耗和变电站总损耗；
调整模块，用于在所述变电站总能耗和所述变电站总损耗满足第一预设条件的情况下，调整所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述再生能利用方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述再生能利用方法的步骤。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述再生能利用方法的步骤。
本发明提供的再生能利用方法、装置及电子设备，通过考虑多列车运动过程对供电系统能耗的影响，即考虑供电范围内各个列车的列车时刻信息表、每个轨道单元上各个列车的第一功率、每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到准确的变电站总能耗和变电站总损耗，能更合理地调整供电范围内各个列车的列车时刻表信息，进而提高列车再生制动能量的利用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的再生能利用方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的列车牵引特性坐标图；
图3为本发明实施例提供的列车速度-功率坐标图；
图4为本发明实施例提供的等效电流源的电路模型图；
图5为本发明实施例提供的再生能利用方法的详细流程框图；
图6为本发明实施例提供的再生能利用装置的工作框架示意图；
图7为本发明实施例提供的再生能利用装置的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的再生能利用方法、装置及电子设备进行详细地说明。
图1为本发明实施例提供的再生能利用方法的流程示意图，如图1所示，包括：
步骤110，基于供电范围内各个列车的列车基础数据、供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和供电范围内各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的第一功率；
本申请实施例中所描述的供电范围为由多个变电站和传输电网形成构成的可提供电力的区域，供电范围内各个列车为在该供电范围内运行的各个列车，轨道单元为轨道区段长度值最小单元。
本申请实施例中所描述的列车基础数据可以包括列车名称、列车编号、列车质量、列车载重、辅助功率、变流器效率、电机效率、齿轮传动效率、转动惯量、曲率阻力、列车限速、列车最大牵引力/制动力、辅助功率、列车的基本阻力、附加阻力等数据。
本申请实施例中所描述的轨道基础数据可以包括线路名称、编号、长度、位置和车站名、编号、位置、限速、坡道、曲线、桥梁、隧道等数据。
本申请实施例中所描述的列车时刻表信息可以包括站名、列车编号、列车到站、发车时分、列车停站时间等信息。
本申请实施例中所描述的第一功率可以为根据前述多种数据得到的速度信息和受力信息，进而得到的功率。
本申请实施例中所描述的每个轨道单元上各个列车可以包括在不同时间行驶到该轨道单元上的不同列车，也可以包括在不同时间行驶到该轨道单元上的同一列车。
具体的，本申请实施例中供电范围内可包括一条或多条列车轨道区段，每条列车轨道区段包括多个轨道单元，在有多条列车轨道区段的情况下，可以是只有一条轨道区段上有运行的车辆，也可以是多条轨道区段上均有运行的车辆，有运行车辆的轨道上可以运行多辆列车。
更具体的，各个列车分别行驶在相应轨道区段上，可以规定行驶时间范围，其中，有些列车可能不止行驶一圈，即有些列车可以多次行驶到同一轨道单元上，计算该行驶时间范围内各个列车分别在相应轨道区段上行驶到的每个轨道单元上的数据，其中包括同一列车在不同时间行驶到同一轨道单元上的数据；也可以规定行驶圈数，计算各个列车分别在相应轨道区段上行驶规定轨道圈数时每个轨道单元上的数据。
进一步的，本申请实施例中所描述的列车时刻信息表可以是由运行图模块根据基础输入数据和动态输入数据得到的，其中，基础输入数据包括运行方向、区段最短/长运行时间、车站最短/长停车时间。动态输入数据包括上线车组数、车次、区段运行时间、站间停站时间、车站间隔时间、列车在车辆段和折返段的停留时间等数据。
步骤120，基于所述每个轨道单元上各个列车的第一功率和每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗；
本申请实施例中所描述的行驶时间可以包括各个列车分别进入对应的各个轨道单元的时间和驶出对应的各个轨道单元的时间，行驶时间也可以是由上述运行图模块得到的。
具体的，计算变电站能耗和变电站损耗还需要基于变电站数据，传输电网和再生制动数据。其中，变电站数据可以包括变电站编号、位置、制动电阻标称电压值、制动电阻值、制动电阻动作电压、空载电压、供电范围起点、供电范围终点、变压器耦合系数、整流机组编号、整流机组直流输出电压、整流机组负载电流等数据；传输电网和再生制动数据可以包括接触轨空载电压、接触轨限制电压、单位接触轨阻抗、单位钢轨阻抗、单位回流轨阻抗、单位钢轨对地漏电导、吸收电阻位置、吸收电阻阻值、齿轮传动效率、电机效率、逆变器效率等数据。
进一步的，本申请可以是根据某列车在某轨道单元上的第一功率和行驶时间，先得到该列车在该轨道单元上对应的供电范围内每个变电站的能耗和损耗，再将每个变电站的能耗和损耗叠加得到该列车在该轨道单元上对应的变电站能耗和变电站损耗。
更具体的，在规定行驶时间范围或规定行驶圈数内，计算了每辆列车分别在对应的轨道区段上所行驶到的每个轨道单元上对应的变电站能耗和变电站损耗。
步骤130，基于所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗，得到变电站总能耗和变电站总损耗；
具体的，得到变电站总能耗和变电站总损耗的过程可以为叠加过程，即将每辆列车行驶到的每个轨道单元对应的供电范围内变电站能耗进行叠加，得到变电站总能耗，将每辆列车行驶到的每个轨道单元对应的供电范围内变电站损耗进行叠加，得到变电站总损耗。也即每个列车的叠加和每个列车行驶到的每个轨道单元的叠加。
步骤140，在所述变电站总能耗和所述变电站总损耗满足第一预设条件的情况下，调整所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息。
本申请实施例中所描述的第一预设条件可以是提前设定的一个条件，具体可以是根据历史值确定的。例如，当变电站总能耗和变电站总损耗过大，说明此时再生能量利用率过低，可以将此时变电站总能耗和变电站总损耗设置为第一预设条件。
在变电站总能耗和变电站总损耗过大的情况下，调整各个列车的列车时刻信息表，调整各个列车的列车时刻信息表，即可以调整各个列车之间的发车间隔。
再生制动能量的利用效率与列车的发车间隔有关，调整发车间隔用于增加供电范围内各个列车的列车制动和牵引的重叠时间。经过试验证实，可以通过优化发车间隔将变电站总能耗降低27％左右，可用的再生能量能够占到总制动能量的35-68％。
进一步的，本申请实施例中所描述的调整列车时刻信息表，也可以是通过调整前述运行图模块的动态输入数据，进而改变运行图模块的输出数据，实现列车时刻表信息的调整。
在本实施例中，通过考虑列车运动过程中对供电系统能耗的影响，即考虑供电范围内各个列车的列车时刻信息表、每个轨道单元上各个列车的第一功率、每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到准确的变电站总能耗和变电站总损耗，能更合理地调整供电范围内各个列车的列车时刻表信息，进而提高列车再生制动能量的利用效率。
可选地，所述基于供电范围内各个列车的列车基础数据、供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和供电范围内各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的第一功率，包括：
基于所述供电范围内各个列车的列车基础数据、所述供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的运行速度；
基于所述供电范围内各个列车的列车基础数据、所述供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和所述每个轨道单元上各个列车的运行速度，得到每个轨道单元上各个列车的受力信息；
基于所述每个轨道单元上各个列车的运行速度和每个轨道单元上各个列车的受力信息，得到所述每个轨道单元上各个列车的第一功率。
具体的，基于列车基础数据、轨道基础数据和列车时刻信息表等可以计算得到列车在轨道单元的推荐速度曲线。实际上计算得到的推荐速度曲线与运行中的实际速度曲线不同。并会比较动态输入的列车实际速度和计算得到的推荐速度，然后根据比较结果控制牵引、制动系数的改变，进而通过控制列车在下一时刻的工况，使列车的实际运行速度接近于推荐运行速度。本申请实施例中的为了简化计算可以使用计算得到的推荐运行速度作为用于计算的列车的运行速度。
在不做其他强调的情况下，本申请实施例以任一列车在任一轨道单元上的情况为例进行阐述。
根据列车基础数据、轨道基础数据和列车运行速度，得到列车的受力信息，具体可以为，列车在运行过程中受牵引力、坡度影响的重力的分力、运动阻力、曲率阻力的作用，相关表达式如下：
其中，M为列车的质量(kg)，λ为转动惯量，v为列车的运行速度(m/s)，t为时间(s)，F为车轮施加的牵引力(N)，g为重力加速度(m/s2)，α为坡度(rad)，FR为运动阻力(N)，K为曲率阻力系数(N·m)，r为轨道曲率半径(m)。
列车的运动阻力表达式如下，其中A、B和C是通过实验测量的车辆特定系数。
FR(v)＝A+B v+C v2
其中，A为戴维斯方程常数系数(N)，B为戴维斯方程线性项系数(N/(m/s))，C为戴维斯方程二次项系数(N/(m/s)2)。
基于列车的运行速度和列车的受力信息得到第一功率，具体可以是，如图2所示，图2为本发明实施例提供的列车牵引特性坐标图,由此可以计算列车的车轮机械功率，对于每一列列车1≤n≤NT，列车车轮的机械功率如方程式如下所示：
Pmech_n(t)＝Fn(t)v(t)
其中，NT为列车数，n为列车序号，Pmech_n为各列车车轮的机械功率(kW)。
列车的瞬时机械牵引功率和瞬时机械制动功率可以从列车车轮的机械功率转换而来，取其绝对值，表达式如下：
列车的瞬时电牵引功率可以通过列车的瞬时机械牵引功率除以电-机械转换效率η1计算得到，列车的瞬时电制动功率可以通过列车的瞬时机械制动功率乘以机械-电转换效率η2计算得到，表达式如下：
其中，Pmech_trac_n为各列车的瞬时机械牵引功率(kW)，Pmech_brake_n为各列车的瞬时机械制动功率(kW)，η1为电-机械转换效率(变流器效率、电机效率、齿轮传动效率)，η2为机械-电转换效率(齿轮传动效率、电机效率、逆变器效率)，Pelec_trac_n为各列车的瞬时电牵引功率(kW)，Pelec_brake_n为各列车的瞬时电制动功率(kW)。
进一步的，图3为本发明实施例提供的列车速度-功率坐标图，如图3所示，实线曲线为列车输入的电功率，虚线曲线为列车输出的机械功率。
辅助功率通常是一个恒定值，当列车制动时，列车的第一功率可以为负值，此时电制动功率高于辅助功率，列车的第一功率的表达式如下：
Pelec_n(t)＝Pelec_trac_n(t)-Pelec_brake_n(t)+Paux
其中，Pelec_n为各列车的第一功率(kW)，Paux为列车辅助功率(kW)。
在本实施例中，通过考虑列车运动过程中对供电系统能耗的影响，即考虑供电范围内各个列车的在不同轨道单元的运行速度和受力信息，得到准确的变电站总能耗和变电站总损耗，能更合理地调整供电范围内各个列车的列车时刻表信息，进而提高列车再生制动能量的利用效率。
可选地，所述基于所述每个轨道单元上各个列车的第一功率和每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗，包括：
构建每个轨道单元上的列车电路模型，并确定每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组；
基于所述每个轨道单元上的列车电路模型、所述每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组和所述每个轨道单元上各个列车的第一功率，确定每个轨道单元上各个列车的列车电流、每个轨道单元上各个列车的列车电压、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压；
基于所述每个轨道单元上各个列车的列车电流、所述每个轨道单元上各个列车的列车电压和所述每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车的列车再生制动能量；
并基于每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压和所述每个轨道单元上列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗。
具体的，可以是基于前述实施例中的变电站数据，传输电网和再生制动数据构建列车电路模型，且在构建列车电路模型时，将列车在牵引时认为是能量负载，电流从接触轨流向回流轨；将列车在制动时认为是能量源，电流回到接触轨，电源线(包括回流轨)模拟为电阻。
构建列车电路模型还需要列车的位置以及各变电站的位置，其中，各变电站的位置是固定不变的，根据列车运动轨迹可以得到列车各个时刻的位置信息，或根据列车自身的定位系统获得列车的位置信息。
城轨列车供电系统中，有几个变电站同时为列车供电，构成了一个十分复杂的供电系统模型。要获得供电系统的解决方案，需要求解描述所有节点之间关系的一组节点电压方程。对于复杂的电路模型来说，在计算迭代功率流时应用电流源计算比电压源更简单。
图4为本发明实施例提供的等效电流源的电路模型图，如图4所示，根据诺顿定理，整流变电站可以用电流源并联变电站等效内电阻r替代。Is1为第一变电站对应的电流源，Is2为第二变电站对应的电流源、Is3为第三变电站对应的电流源、Is4为第四变电站对应的电流源和Is5为第五变电站对应的电流源，运行的列车T位于第二变电站和第三变电站之间，第二变电站和第三变电站之间的传输线路被分成四个电阻(R2，R3，R8，R9)，此外，列车电路模型中还包括传输线等效电阻R1，R4，R5，R6，R7，R10，R11。列车电路模型中一共有11个节点。随着供电范围内列车的移动，列车电路模型也随之改变。
可选地，所述每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组为包含导纳矩阵的方程组，所述导纳矩阵为根据所述每个轨道单元上的列车电路模型的电阻确定的。
具体的，确定节点电压方程可以先确定导纳矩阵，列车的运动可以改变列车电路模型中的一些电阻，进而能改变导纳矩阵，
本申请实施例中可以利用稀疏矩阵排序方法，能够更有效地建立直流电网的复杂导纳矩阵。
以图4的电路模型为例建立的节点电压方程组为：
其中，Vi为节点i的电压，[Y]-1为导纳矩阵的逆矩阵，ISi为变电站i的等效电流，IT为列车的电流。
对于任一列车在任一轨道单元上，基于列车电路模型、列车电路模型的节点电压方程组和第一功率，确定列车电流、列车电压、每个变电站的电流和每个变电站的电压。
基于列车电流、列车电压和列车的行驶时间，得到列车牵引能耗和列车再生制动能量，其中，需要考虑电流流向。首先，计算从变电站提供的电牵引功率和反馈到接触网的再生电功率，表达式如下：
其中，Vt_n为各列车的瞬时电压(V)，It_n为各列车的瞬时电流(A)，Pfinal_trac_n为各列车瞬时实际电牵引功率(kW)，Pfinal_regen_n为各列车瞬时实际电再生功率(kW)。
对列车瞬时实际电牵引功率用行驶时间求积分，即得到某个列车在某个轨道单元上的列车牵引能耗；对列车瞬时实际电再生功率用行驶时间求积分，即得到某个列车在某个轨道单元上的列车再生制动能量。
基于每个变电站的电流、每个变电站的电压和行驶时间，得到某个列车经过某个轨道单元的变电站能耗和变电站损耗，具体为，
其中，Esub为变电站能耗(kW·h)，Vsubn为各变电站电压(V)Isub n为各变电站电流(A)，Ns为供电范围内变电站总数。
每个变电站的损耗由变压器和二极管的损耗决定。然而，由于变电站损耗对系统优化没有明显的影响，为简单起见，变电站的损失采用等效变电站内电阻来近似，表达式如下：
传输损耗可以通过每个导体电阻和经过它的电流来计算，表达式如下：
其中，Esub_loss为变电站能量损失(kW·h)，Rsub为变电站等效源电阻(Ω)，Etrans_loss为总传输电网损耗(kW·h)，Nc为传输导线的数量，Rn为导体n的电阻(Ω)。
在本实施例中，通过考虑列车运动过程中对供电系统能耗的影响，即考虑供电范围内各个列车在对应的每个轨道单元上的瞬时电压和电流，以及构建的每个列车电路模型上的各个电流和电压，得到准确的列车再生制动能量、变电站能耗和变电站损耗，能更合理地调整供电范围内各个列车的列车时刻表信息，进而提高列车再生制动能量的利用效率。
可选地，所述基于所述每个轨道单元上的列车电路模型、所述每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组和所述每个轨道单元上列车的第一功率，确定每个轨道单元上各个列车的列车电流、每个轨道单元上各个列车的列车电压、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压，包括：
基于所述每个轨道单元上的列车电路模型和所述每个轨道单元上列车的第一功率，确定每个轨道单元上列车的列车第一电流；
基于所述每个轨道单元上列车的列车第一电流和所述每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组，确定每个轨道单元上的列车电路模型的各节点电压；
在所述每个轨道单元上的列车电路模型的各节点电压满足收敛条件的情况下，基于所述每个轨道单元上的列车电路模型、所述每个轨道单元上的列车电路模型的各节点电压和所述每个轨道单元上各个列车的第一功率，确定每个轨道单元上各个列车的列车电流、每个轨道单元上各个列车的列车电压、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压。
具体的，在列车电路模型中，连接到变电站的总线可以确认电压，而与列车连接的总线可以确认功率。能量流分析问要求解的就是连接到变电站的功率和列车的电压。根据具体的驱动策略，采用迭代法求解具有功率源和功率负载的非线性电路。首先，每个列车的电压都是作为变电站空载电压初始化的，表达式如下：
V(0) t_n＝Vsub_no_load
其中，Vt_n为各列车的瞬时电压(V)，Vsub_no_load为变电站的空载电压(V)。
根据列车的第一功率和V(0) t_n即可得到第一电流，为Pelec_n/V(0) t_n。
根据第一电流求解列车模型的节点电压方程组，即可得到列车电路模型的各节点电压。在各节点电压满足收敛条件的情况下，基于该各节点电压就能得到列车电压，此时第一电流即为列车电流。且基于节点电压方程即可得到每个变电站的电压，在构建列车电路模型时，每个变电站等效为对应的一个电流源模型，变电站电流是已知量。
可选地，在任一轨道单元上的列车电路模型的各节点电压不满足收敛条件的情况下，基于所述任一轨道单元上的列车电路模型的各节点电压、任一轨道单元上各个列车的第一功率和任一轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组，确定任一轨道单元上的列车电路模型的各节点目标电压；
基于所述任一轨道单元上的列车电路模型的各节点目标电压确定每一轨道单元上的列车电路模型的各节点目标电压；
基于所述每个轨道单元上的列车电路模型、所述每个轨道单元上的列车电路模型的各节点目标电压和所述每个轨道单元上各个列车的第一功率，确定每个轨道单元上各个列车的列车电流、每个轨道单元上各个列车的列车电压、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压。
具体的，将各列车瞬时电压的表达式迭代直至收敛(满足相应的电压容差)，如下所示：
其中，It_n为各列车的瞬时电流(A)，[Y]-1为导纳矩阵的逆矩阵。
即判断求得的列车电路模型的各节点电压是否符合收敛条件，若不符合，则根据求得的各节点电压更新列车瞬时电压，再根据更新的列车瞬时电压和列车的第一功率更新列车瞬时电流，根据更新的列车瞬时电流求解节点电压方程组，得到新的各节点电压，直至新的各节点电压满足收敛条件，即得到各节点目标电压。
基于各节点目标电压就能得到列车电压，此时，用于计算得到各节点目标电压的列车瞬时电流即为列车电流，或基于列车的第一功率和列车电压得到列车电流。基于节点电压方程即可得到每个变电站的电压，在构建列车电路模型时，每个变电站等效为对应的一个电流源模型，变电站电流是已知量。
在本实施例中，在求解各节点目标电压时，考虑了计算得到的每个轨道单元上的列车电路模型各节点电压是否收敛，得到准确的每个轨道单元上各个列车的列车电流、每个轨道单元上各个列车的列车电压、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压更加，进而得到准确的变电站总能耗和变电站总损耗，能更合理地调整供电范围内各个列车的列车时刻表信息，进而提高列车再生制动能量的利用效率。
可选地，所述基于所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗，得到变电站总能耗和变电站总损耗，包括：
将每个轨道单元上各个列车的列车再生制动能量进行叠加，得到列车再生制动总能量；
并将所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗进行叠加，得到变电站总能耗；
并将所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗进行叠加，得到变电站总损耗。
具体的，最终的列车牵引总能耗和列车再生制动总能量表达式如下：
其中，Eelec_trac为列车牵引总能耗(kW·h)，Eregen为列车再生制动总能量(kW·h)，N为所有列车分别经过的每个轨道单元的总数，T为行驶时间。可以看出，将每个轨道单元上各个列车的列车牵引能耗进行叠加，得到列车牵引总能耗。
将每个列车分别经过的每个轨道单元的变电站能耗Esub进行叠加，即可得到变电站总能耗；将每个列车分别经过的每个轨道单元的变电站损耗Esub_loss进行叠加，即可得到变电站总损耗。
可选地，所述在所述变电站总能耗和所述变电站总损耗满足第一预设条件的情况下，调整所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息，包括：
在所述列车再生制动总能量、所述变电站总能耗和所述变电站总损耗满足第二预设条件的情况下，调整所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息。
具体的，在计算了列车再生制动总能量、变电站总能耗和变电站总损耗后，将这三者均作为判断是否需要对列车时刻表信息进行调整的依据。
本申请实施例中所描述的第二预设条件为在第一预设条件的基础上做出的进一步限定。第二预设条件可以是提前设定的一个条件，具体可以是根据历史值确定的。例如，当列车再生制动总能量、变电站总能耗和变电站总损耗均处于一个不理想的状态时，说明此时再生能量利用率过低，可以将此时列车再生制动总能量、变电站总能耗和变电站总损耗设置为第二预设条件。
在列车再生制动总能量、变电站总能耗和变电站满足第二预设条件的情况下，调整各个列车的列车时刻信息表，调整各个列车的列车时刻信息表，即可以调整各个列车之间的发车间隔。
在本实施例中，同时考虑列车再生制动总能量、变电站总能耗和变电站总损耗，即考虑列车运动过程中对供电系统能耗的影响，能更合理地调整供电范围内各个列车的列车时刻表信息，进而提高列车再生制动能量的利用效率。
图5为本发明实施例提供的再生能利用方法的详细流程框图，如图5所示，开始输入轨道基础数据、列车基础数据和列车时刻表信息，从规定的行驶时间范围或行驶圈数的初始位置开始，计算列车的运行速度后，计算列车的第一功率，并根据列车的位置功率信息构建导纳矩阵，该列车的位置功率信息包括列车的位置和列车的第一功率，输入初始的变电站空载电压后就能计算当前的列车电流值，根据列车电流值求解节点电压方程，计算得到节点电压，在新的节点电压满足收敛条件的情况下，得到再生能利用信息，该再生能利用信息包括列车再生制动能量、变电站能耗和变电站损耗。在新的节点电压不满足收敛条件的情况下，更新节点电压值，并根据更新的节点电压值得到新的节点电压。根据新的节点电压得到再生能利用信息。判断列车位置是否≥总长度，即判断列车是否行驶了规定的行驶时间范围，或是否行驶了规定的行驶圈数，若否，则继续计算列车的再生能利用信息；若是，则根据所有列车分别经过的每个轨道单元的再生能利用信息获得再生能利用评估数据。
图6为本发明实施例提供的再生能利用装置的工作框架示意图，如图6所示，图中只显示了装置的一部分，包括运行图模块、列车运动模块和供电系统模块。将运行图模块的基础数据和动态数据输入运行图模块，运行图模块的输出包括各列车在各个车站的到站时分、停站时间、发车时分、当前运行时分等数据，其中站名、列车编号、列车到站时分、列车发车时分、列车停站时间通过数据接口输出给运动模块；当前运行时分通过数据接口输出给供电模块。列车运动模块的基础数据包括轨道基础数据和列车基础数据，动态数据一部分是列车当前位置、当前速度、牵引系数、制动系数，另一部分是运行图模块输出给列车运动模块的站名、列车编号、列车到站/发车时分、列车停站时间等信息。运动模块输出的数据包括列车编号、当前运行时间、当前位置、当前速度、当前的牵引力/制动力、机械牵引/制动功率、电牵引/制动功率、辅助功率、列车第一功率，其中列车编号、列车当前位置、列车第一功率输出给供电模块。供电系统模块的基础数据包括变电站数据、传输电网和再生制动数据，动态数据包括从列车运动模块和运行图模块接收到的数据。供电系统模块输出的数据包括列车的电压、电流、功率、牵引能耗、再生制动能量和已利用的再生制动能量信息；牵引电网的电压、电流、电阻和传输损耗信息；变电站的电压、电流、功率、能耗、制动电阻损耗等数据。
下面对本发明提供的再生能利用装置进行描述，下文描述的再生能利用装置与上文描述的再生能利用方法可相互对应参照。
图7为本发明实施例提供的再生能利用装置的结构示意图，如图7所示，包括：列车运动模块710、供电系统模块720和调整模块730。其中，列车运动模块710用于基于供电范围内各个列车的列车基础数据、供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和供电范围内各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的第一功率；供电系统模块720用于基于所述每个轨道单元上各个列车的第一功率和每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗；基于所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗，得到变电站总能耗和变电站总损耗；调整模块730用于在所述变电站总能耗和所述变电站总损耗满足第一预设条件的情况下，调整所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息。
可选地，所述列车运动模块，具体用于基于所述供电范围内各个列车的列车基础数据、所述供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的运行速度；基于所述供电范围内各个列车的列车基础数据、所述供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和所述每个轨道单元上各个列车的运行速度，得到每个轨道单元上各个列车的受力信息；基于所述每个轨道单元上各个列车的运行速度和每个轨道单元上各个列车的受力信息，得到所述每个轨道单元上各个列车的第一功率。
可选地，所述供电系统模块，具体用于构建每个轨道单元上的列车电路模型，并确定每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组；基于所述每个轨道单元上的列车电路模型、所述每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组和所述每个轨道单元上各个列车的第一功率，确定每个轨道单元上各个列车的列车电流、每个轨道单元上各个列车的列车电压、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压；基于所述每个轨道单元上各个列车的列车电流、所述每个轨道单元上各个列车的列车电压和所述每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车的列车再生制动能量；并基于每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压和所述每个轨道单元上列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗。
可选地，所述供电系统模块，具体用于基于所述每个轨道单元上的列车电路模型和所述每个轨道单元上列车的第一功率，确定每个轨道单元上列车的列车第一电流；基于所述每个轨道单元上列车的列车第一电流和所述每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组，确定每个轨道单元上的列车电路模型的各节点电压；在所述每个轨道单元上的列车电路模型的各节点电压满足收敛条件的情况下，基于所述每个轨道单元上的列车电路模型、所述每个轨道单元上的列车电路模型的各节点电压和所述每个轨道单元上各个列车的第一功率，确定每个轨道单元上各个列车的列车电流、每个轨道单元上各个列车的列车电压、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压。
可选地，所述供电系统模块，具体用于在任一轨道单元上的列车电路模型的各节点电压不满足收敛条件的情况下，基于所述任一轨道单元上的列车电路模型的各节点电压、任一轨道单元上各个列车的第一功率和任一轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组，确定任一轨道单元上的列车电路模型的各节点目标电压；基于所述任一轨道单元上的列车电路模型的各节点目标电压确定每一轨道单元上的列车电路模型的各节点目标电压；基于所述每个轨道单元上的列车电路模型、所述每个轨道单元上的列车电路模型的各节点目标电压和所述每个轨道单元上各个列车的第一功率，确定每个轨道单元上各个列车的列车电流、每个轨道单元上各个列车的列车电压、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压。
可选地，所述每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组为包含导纳矩阵的方程组，所述导纳矩阵为根据所述每个轨道单元上的列车电路模型的电阻确定的。
可选地，所述供电系统模块，具体用于将每个轨道单元上各个列车的列车再生制动能量进行叠加，得到列车再生制动总能量；并将所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗进行叠加，得到变电站总能耗；并将所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗进行叠加，得到变电站总损耗。
在本实施例中，通过考虑列车运动过程中对供电系统能耗的影响，即考虑供电范围内各个列车的列车时刻信息表、每个轨道单元上各个列车的第一功率、每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到准确的变电站总能耗和变电站总损耗，能更合理地调整供电范围内各个列车的列车时刻表信息，进而提高列车再生制动能量的利用效率。
图8为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行再生能利用方法，该方法包括：基于供电范围内各个列车的列车基础数据、供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和供电范围内各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的第一功率；基于所述每个轨道单元上各个列车的第一功率和每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗；基于所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗，得到变电站总能耗和变电站总损耗；在所述变电站总能耗和所述变电站总损耗满足第一预设条件的情况下，调整所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息。
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的再生能利用方法，该方法包括：基于供电范围内各个列车的列车基础数据、供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和供电范围内各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的第一功率；基于所述每个轨道单元上各个列车的第一功率和每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗；基于所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗，得到变电站总能耗和变电站总损耗；在所述变电站总能耗和所述变电站总损耗满足第一预设条件的情况下，调整所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的再生能利用方法，该方法包括：基于供电范围内各个列车的列车基础数据、供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和供电范围内各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的第一功率；基于所述每个轨道单元上各个列车的第一功率和每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗；基于所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗，得到变电站总能耗和变电站总损耗；在所述变电站总能耗和所述变电站总损耗满足第一预设条件的情况下，调整所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种再生能利用方法，其特征在于，包括：
基于供电范围内各个列车的列车基础数据、供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和供电范围内各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的第一功率；
基于所述每个轨道单元上各个列车的第一功率和每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗；
基于所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗，得到变电站总能耗和变电站总损耗；
在所述变电站总能耗和所述变电站总损耗满足第一预设条件的情况下，调整所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息。
2.根据权利要求1所述的再生能利用方法，其特征在于，所述基于供电范围内各个列车的列车基础数据、供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和供电范围内各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的第一功率，包括：
基于所述供电范围内各个列车的列车基础数据、所述供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的运行速度；
基于所述供电范围内各个列车的列车基础数据、所述供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和所述每个轨道单元上各个列车的运行速度，得到每个轨道单元上各个列车的受力信息；
基于所述每个轨道单元上各个列车的运行速度和每个轨道单元上各个列车的受力信息，得到所述每个轨道单元上各个列车的第一功率。
3.根据权利要求1所述的再生能利用方法，其特征在于，所述基于所述每个轨道单元上各个列车的第一功率和每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗，包括：
构建每个轨道单元上的列车电路模型，并确定每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组；
基于所述每个轨道单元上的列车电路模型、所述每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组和所述每个轨道单元上各个列车的第一功率，确定每个轨道单元上各个列车的列车电流、每个轨道单元上各个列车的列车电压、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压；
基于所述每个轨道单元上各个列车的列车电流、所述每个轨道单元上各个列车的列车电压和所述每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车的列车再生制动能量；
并基于每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压和所述每个轨道单元上列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗。
4.根据权利要求3所述的再生能利用方法，其特征在于，所述基于所述每个轨道单元上的列车电路模型、所述每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组和所述每个轨道单元上列车的第一功率，确定每个轨道单元上各个列车的列车电流、每个轨道单元上各个列车的列车电压、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压，包括：
基于所述每个轨道单元上的列车电路模型和所述每个轨道单元上列车的第一功率，确定每个轨道单元上列车的列车第一电流；
基于所述每个轨道单元上列车的列车第一电流和所述每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组，确定每个轨道单元上的列车电路模型的各节点电压；
在所述每个轨道单元上的列车电路模型的各节点电压满足收敛条件的情况下，基于所述每个轨道单元上的列车电路模型、所述每个轨道单元上的列车电路模型的各节点电压和所述每个轨道单元上各个列车的第一功率，确定每个轨道单元上各个列车的列车电流、每个轨道单元上各个列车的列车电压、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压。
5.根据权利要求4所述的再生能利用方法，其特征在于，在所述基于所述每个轨道单元上列车的列车第一电流和所述每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组，确定每个轨道单元上的列车电路模型的各节点电压之后，还包括：
在任一轨道单元上的列车电路模型的各节点电压不满足收敛条件的情况下，基于所述任一轨道单元上的列车电路模型的各节点电压、任一轨道单元上各个列车的第一功率和任一轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组，确定任一轨道单元上的列车电路模型的各节点目标电压；
基于所述任一轨道单元上的列车电路模型的各节点目标电压确定每一轨道单元上的列车电路模型的各节点目标电压；
基于所述每个轨道单元上的列车电路模型、所述每个轨道单元上的列车电路模型的各节点目标电压和所述每个轨道单元上各个列车的第一功率，确定每个轨道单元上各个列车的列车电流、每个轨道单元上各个列车的列车电压、每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电流和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内每个变电站的电压。
6.根据权利要求3所述的再生能利用方法，其特征在于，所述每个轨道单元上的列车电路模型的节点电压方程组为包含导纳矩阵的方程组，所述导纳矩阵为根据所述每个轨道单元上的列车电路模型的电阻确定的。
7.根据权利要求3所述的再生能利用方法，其特征在于，所述基于所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗，得到变电站总能耗和变电站总损耗，包括：
将每个轨道单元上各个列车的列车再生制动能量进行叠加，得到列车再生制动总能量；
并将所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗进行叠加，得到变电站总能耗；
并将所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗进行叠加，得到变电站总损耗。
8.根据权利要求7所述的再生能利用方法，其特征在于，所述在所述变电站总能耗和所述变电站总损耗满足第一预设条件的情况下，调整所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息，包括：
在所述列车再生制动总能量、所述变电站总能耗和所述变电站总损耗满足第二预设条件的情况下，调整所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息。
9.一种再生能利用装置，其特征在于，包括：
列车运动模块，用于基于供电范围内各个列车的列车基础数据、供电范围内每个轨道单元上的轨道基础数据和供电范围内各个列车的列车时刻表信息，得到每个轨道单元上各个列车的第一功率；
供电系统模块，用于基于所述每个轨道单元上各个列车的第一功率和每个轨道单元上各个列车的行驶时间，得到每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗；基于所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站能耗和所述每个轨道单元上各个列车对应的供电范围内变电站损耗，得到变电站总能耗和变电站总损耗；
调整模块，用于在所述变电站总能耗和所述变电站总损耗满足第一预设条件的情况下，调整所述供电范围内各个列车的列车时刻表信息。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述再生能利用方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210016604.XA CN114475728B (zh) | 2022-01-07 | 2022-01-07 | 再生能利用方法、装置及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210016604.XA CN114475728B (zh) | 2022-01-07 | 2022-01-07 | 再生能利用方法、装置及电子设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114475728A true CN114475728A (zh) | 2022-05-13 |
| CN114475728B CN114475728B (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=81509598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210016604.XA Active CN114475728B (zh) | 2022-01-07 | 2022-01-07 | 再生能利用方法、装置及电子设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114475728B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103879433A (zh) * | 2013-03-01 | 2014-06-25 | 上海富欣智能交通控制有限公司 | 轨道交通的能量分析方法 |
| JP2014156227A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Toshiba Corp | 列車ダイヤ作成装置及び列車ダイヤ作成方法 |
| CN104986190A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-10-21 | 北京交通大学 | 轨道列车的再生能量的利用方法和系统 |
| CN108116455A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-06-05 | 交控科技股份有限公司 | 城市轨道交通综合节能系统及基于该系统的综合节能方法 |
| CN111114596A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-05-08 | 西南交通大学 | 一种考虑网损的多列车速度曲线协同优化方法 |
| CN112633598A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-09 | 南京理工大学 | 城市轨道交通列车速度曲线与时刻表综合节能优化方法 |
-
2022
- 2022-01-07 CN CN202210016604.XA patent/CN114475728B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014156227A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Toshiba Corp | 列車ダイヤ作成装置及び列車ダイヤ作成方法 |
| CN103879433A (zh) * | 2013-03-01 | 2014-06-25 | 上海富欣智能交通控制有限公司 | 轨道交通的能量分析方法 |
| CN104986190A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-10-21 | 北京交通大学 | 轨道列车的再生能量的利用方法和系统 |
| CN108116455A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-06-05 | 交控科技股份有限公司 | 城市轨道交通综合节能系统及基于该系统的综合节能方法 |
| CN111114596A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-05-08 | 西南交通大学 | 一种考虑网损的多列车速度曲线协同优化方法 |
| CN112633598A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-09 | 南京理工大学 | 城市轨道交通列车速度曲线与时刻表综合节能优化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114475728B (zh) | 2024-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110450825B (zh) | 城市轨道交通列车运行控制方法 | |
| CN103847749B (zh) | 一种双层多目标优化铁路机车操纵序列生成方法 | |
| Teymourfar et al. | Stationary super-capacitor energy storage system to save regenerative braking energy in a metro line | |
| Sicre et al. | Modeling and optimizing energy‐efficient manual driving on high‐speed lines | |
| CN108791367B (zh) | 列车的节能操纵方法 | |
| CN108647802B (zh) | 基于双层交通网络模型抗拥塞方法 | |
| WO2014003151A2 (en) | Method for determining an optimal run-curve for a vehicle | |
| Zhang et al. | Development of an optimal operation approach in the MPC framework for heavy-haul trains | |
| Xiao et al. | Eco‐driving control for hybrid electric trams on a signalised route | |
| Powell et al. | A comparison of modelled and real-life driving profiles for the simulation of railway vehicle operation | |
| Diab et al. | A complete DC trolleybus grid model with bilateral connections, feeder cables, and bus auxiliaries | |
| Nezevak et al. | Interaction's simulation modeling of electric rolling stock and electric traction system | |
| Chuang et al. | Design of optimal coasting speed for saving social cost in mass rapid transit systems | |
| CN116070422A (zh) | 一种基于时空网络的灵活编组列车周转计划分解优化方法 | |
| CN114047765B (zh) | 一种面向虚拟编组的多列车自适应巡航控制方法和系统 | |
| Alnuman et al. | Electrical modelling of a metro system | |
| CN114475728A (zh) | 再生能利用方法、装置及电子设备 | |
| CN113619408A (zh) | 基于储能装置的供电控制方法、装置、终端及存储介质 | |
| Schenker et al. | Optimization model for operation of battery multiple units on partly electrified railway lines | |
| Mayet et al. | Energetic Macroscopic Representation and inversion-based control of the traction system of a hybrid locomotive | |
| Mandić et al. | Method for optimization of energy consumption of electrical trains | |
| RU2641537C2 (ru) | Способ определения энергетических показателей движения поезда и системы тягового электроснабжения | |
| CN114692266B (zh) | 一种基于高斯伪谱法的节能坡优化方法 | |
| Riego‐Martinez et al. | Influence of the rail electrification system topology on the energy consumption of train trajectories | |
| Allen et al. | Application of regenerative braking with optimized speed profiles for sustainable train operation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |