CN115230779B - 一种地铁列车错峰启动优化控制方法、介质及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种地铁列车错峰启动优化控制方法、介质及设备，所述方法包括：维护一地铁主变负荷数据库，该数据库中的数据基于实时侦听的预先设计的侦听点处的负荷滚动更新；根据实时监听负荷与所述负荷数据库进行对比，计算实时负荷的最优估计作为当前实时负荷；基于所述当前实时负荷获取当前时刻下的列车启动策略。与现有技术相比，本发明具有误差小、有利于提高乘客乘坐体验等优点。

Description

一种地铁列车错峰启动优化控制方法、介质及设备
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体是涉及一种地铁列车错峰启动优化控制方法、介质及设备。
背景技术
单辆地铁列车启动瞬间的功率可达数MW，相当于一个冲击性负荷，当地铁供电网中有大量列车启动时，这些冲击性负荷就会叠加形成更大的冲击性负荷，影响地铁供电网稳定性与主变的寿命。
目前应对这种冲击性负荷的治理措施主要包括两个方向：一个是增加投资扩大变压器容量；另一个是通过调整列车时刻表来错峰启动。由于地铁冲击性负荷的持续时间并不长，长期来看负载率并不高，增加地铁主变容量施行难度较高，经济性较差。通过优化地铁列车时刻表理论上可以错开冲击性负荷，平抑主变负载，但在实际操作中面临两个问题，首先是列车运行中为处理各种不确定因素的影响，在时刻编排中会留有一定的时间裕度，列车运行中心会根据当前的路程和时间来调整列车的运行速度。这就导致列车的实际到站和出站时间与列车时刻表相差几十秒，而冲击性负荷恰好就在列车刚启动的几十秒内，因此，对于预先排定的错峰计划往往难以贴合实际，导致优化效果不佳，其次，列车时刻表的排布主要是为了解决客运量问题，如果根据错峰需求进行排布，就会打乱客运计划，降低乘客乘坐体验，无异于舍本逐末。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种误差小、有利于提高乘客乘坐体验的地铁列车错峰启动优化控制方法、介质及设备。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种地铁列车错峰启动优化控制方法，包括以下步骤：
维护一地铁主变负荷数据库，该数据库中的数据基于实时侦听的预先设计的侦听点处的负荷滚动更新；
根据实时监听负荷与所述负荷数据库进行对比，计算实时负荷的最优估计作为当前实时负荷；
基于所述当前实时负荷获取当前时刻下的列车启动策略。
进一步地，所述负荷数据库存储的数据包括时刻表类型、侦听点编号、时刻和对应的负荷，该负荷数据库以天为周期滚动更新。
进一步地，所述滚动更新采用的更新公式为L＝0.5*L+0.5*Pm，其中，Pm为侦听点m处的实时负荷，L表示负荷数据库中与该侦听点m相匹配的数据。
进一步地，所述侦听点为地铁主变压器二次侧出线，侦听的实时负荷为有功负荷的有效值。
进一步地，所述当前实时负荷的计算具体为：
在t时刻，从所述负荷数据库中提取从t时刻起的长度为T的负荷序列Lt；
根据实时监听负荷，对所述负荷序列进行修正，获得修正序列以/>作为当前实时负荷。
进一步地，所述修正采用的修正公式为其中，pt为负荷序列Lt中的第一个负荷值，pm为实时监听负荷。
进一步地，基于所述当前实时负荷获取当前时刻下的列车启动策略具体为：
1)若存在P＜0.5SN_m，SN_m是第m个侦听点的额定容量，P为当前实时负荷，则在Φm区段内且计划t时刻启动的列车，立即启动，Φm表示侦听点m与供电区段的供电关系；
2)若存在0.5SN_m≤P＜0.7SN_m，则在Φm区段内且计划t时刻启动的列车，延时至t+5s时刻启动并告警；
3)若存在0.7SN_m≤P＜0.9SN_m，则在Φm区段内且计划t时刻启动的列车，延时至t+10s时刻启动并告警。
进一步地，所述供电关系Φm根据地铁供电网络中功率的流向建立。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机从而执行如上任一项所述的地铁列车错峰启动优化控制方法。
本发明还提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如上任一项所述的地铁列车错峰启动优化控制方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明利用实时侦听技术进行地铁主变负荷的错峰优化，避免负荷冲击的同时，提高乘客乘坐体验。
2、本发明根据实时监听负荷与滚动更新的负荷数据库进行对比，计算实时负荷的最优估计作为当前实时负荷，一方面可以减小测量误差的影响，另一方面可以根据实时数据库预测未来的负荷曲线，进而提高优化控制的精度。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为负荷侦听点示意图；
图3为负荷侦听点供电区间示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
由于地铁列车运行中存在不确定性，因此通过对变压器出线负荷进行实时监听，并通过监听负荷来对当前时刻下列车启动的时间进行短时错峰，由于列车在运行时有一定的时间裕度，因此这种短时错峰并不会影响列车时刻表的运行。
本发明基于上述基础提供一种地铁列车错峰启动优化控制方法，以实现主变负荷错峰优化，参考图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S1、实时获取侦听点m的负荷Pm，通过侦测到的Pm建立主变实时负荷数据库L(P,m,ty)，并对负荷数据库LP,m,ty)进行滚动更新。其中，ty是时刻表类型，默认为7种，即周一到周日，根据不同的时刻表与日期建立不同的负荷数据库。更新周期为每天，更新算法为L＝0.5*L+0.5*Pm。
上述的负荷侦听点是指110kV变压器二次侧出线，如图2所示，侦听到的实时负荷Pm是有功负荷的有效值，主变实时负荷数据库L应包含时刻表类型ty，监测点编号m，时刻t，有效值有功负荷Pm。
步骤S2、根据地铁供电网络建立供电区段与侦听点m的供电关系Φm。图3是侦听点的出线与供电区段的示意图，图中，出线1供电区段是AB、BC段，出线m的供电区段是CD段，故供电关系为Φ1(AB，BC)，Φm(CD)……。
上述Φm建立的依据是功率的流向，即m出线的有功功率流向供电区间段CD，那么侦测点m的映射关系为Φm(CD)。
步骤S3、根据实时监测负荷与负荷数据库对未来负荷进行最优估计，在t时刻取负荷数据库中长度为T的负荷序列Lt(pt，pt+1，...pt+T)，根据侦听负荷对其进行修正，修正关系式为然后根据/>制定策略：
1)SN_m是第m个出线的额定容量，在Φm区段内且计划t时刻启动的列车，立即启动；
2)在Φm区段内且计划t时刻启动的列车，延时至t+5s时刻启动并告警；
3)在Φm区段内且计划t时刻启动的列车，延时至t+10s时刻启动并告警。
在一个具体实施方式中，参考图1所示，上述方法可以通过一控制系统实现，该控制系统包括负荷侦听装置、数据处理模块、实时负荷数据库、策略库和执行模块，其中，负荷侦听装置接入侦听点，实时采集侦听点处的负荷，发送给数据处理模块；数据处理模块以每日为周期，利用更新算法基于实时侦听数据对维护的实时负荷数据库中进行滚动更新；在需要进行优化控制的t时刻，将当前采集的实时负荷与负荷数据库中的数据进行比对，获得修正负荷；基于修正负荷与设定的评价指标，从策略库中选取相应的策略，产生告警或执行信息；执行模块基于执行信息对地铁地车的启动进行优化控制。
上述方法如果以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。
在另一实施例中，提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如上所述的地铁列车错峰启动优化控制方法。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种地铁列车错峰启动优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
维护一地铁主变负荷数据库，该数据库中的数据基于实时侦听的预先设计的侦听点处的负荷滚动更新；
根据实时监听负荷与所述负荷数据库进行对比，计算实时负荷的最优估计作为当前实时负荷；
基于所述当前实时负荷获取当前时刻下的列车启动策略；
所述负荷数据库存储的数据包括时刻表类型、侦听点编号、时刻和对应的负荷，该负荷数据库以天为周期滚动更新；
所述滚动更新采用的更新公式为L=0.5*L+0.5*，其中，/>为侦听点m处的实时负荷，L表示负荷数据库中与该侦听点m相匹配的数据；
所述当前实时负荷的计算具体为：
在t时刻，从所述负荷数据库中提取从t时刻起的长度为T的负荷序列；
根据实时监听负荷，对所述负荷序列进行修正，获得修正序列，以max(/>)作为当前实时负荷；
所述修正采用的修正公式为=/>+/>，其中，/>为负荷序列/>中的第一个负荷值。
2.根据权利要求1所述的地铁列车错峰启动优化控制方法，其特征在于，所述侦听点为地铁主变压器二次侧出线，侦听的实时负荷为有功负荷的有效值。
3.根据权利要求1所述的地铁列车错峰启动优化控制方法，其特征在于，基于所述当前实时负荷获取当前时刻下的列车启动策略具体为：
1）若存在P<0.5，/>是第m个侦听点的额定容量，P为当前实时负荷，则在/>区段内且计划t时刻启动的列车，立即启动，/>表示侦听点m与供电区段的供电关系；
2）若存在0.5P<0.7/>，则在/>区段内且计划t时刻启动的列车，延时至t+5s时刻启动并告警；
3）若存在0.7P<0.9/>，则在/>区段内且计划t时刻启动的列车，延时至t+10s时刻启动并告警。
4.根据权利要求3所述的地铁列车错峰启动优化控制方法，其特征在于，所述供电关系根据地铁供电网络中功率的流向建立。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机从而执行如权利要求1-4任一项所述的地铁列车错峰启动优化控制方法。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1-4任一项所述的地铁列车错峰启动优化控制方法。
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