CN115528753A - 适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于电气化铁路技术领域，为一种牵引供电系统，具体为一种适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统；包括分相牵引系统以及与所述分相牵引系统连接的供电系统；分相牵引系统包括多段牵引供电所，供电系统包括多源机组、汇聚母线和并网母线，多源机组经线路上的多源控制装置汇入汇聚母线，汇聚母线与并网母线连接；多段牵引供电所通过并网母线进行取电，多源控制装置包括升压变压器和降压变压器，多源控制装置通过调节升压变压器或降压变压器调节多源机组线路上的功率至最优功率，多源机组包括多个发电机组；本发明降低了特定的情况下主电网的输出功率不稳定所造成的供电不稳定的问题。

Description

适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统

技术领域

本发明属于电气化铁路技术领域，为一种牵引供电系统，具体为一种适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统。

背景技术

针对建设难度大、风险高、运营环境艰险的铁路工程，如多山地区例如云贵高原、四川高原地区其轨道的设置因为山体的原因多在隧道中。并且因为山体的原因，此类地区的隧道多为长大隧道，且沿线伴随着外部电网极端薄弱、高比例的超大隧道、超长大坡道、高原高寒、强日照等多重复杂系统性难点，这些特殊性将使铁路牵引供电系统面临巨大的挑战。因此，当面临此类复杂线路时，为充分保证系统可靠供电，对牵引应急保障供电系统的需求将变得十分迫切。

概括来说，在恶劣服役环境中铁路系统常常面临诸多问题：1)恶劣服役环境导致的线路特殊性对牵引供电系统供电可靠性要求极高，但这类线路的外部电网整体又常常极端薄弱，加之既有牵引供电系统结构中，从低压27.5kV馈线至牵引负荷均为无备用牵引网系统，对于类似川藏铁路抢险救援、故障处理困难的服役环境，一旦外部电源(主/备)或牵引网发生故障，列车将无法正常取电，如何满足列车制氧系统/空调通风系统等生命保障支撑设备的电能需求、维持列车的自走行能力，事关旅客生命安全，尤其是在高原高寒、长大隧道内空气稀薄、气候条件恶劣的区段；2)对于地形起伏异常剧烈的区段，在长上坡方向牵引供电系统将面临着正向输送能力要求高、牵引变压器容量需求大、网压骤降、正向不对称潮流引发的电能质量(无功/负序/谐波)等相关问题，同样地，在长下坡方向牵引供电系统也将面临制动电流带来的反向大载流、网压骤升、反向潮流电能质量等相关问题，而上述完全相反的负荷特性将对牵引供电系统和外电网设计带来严峻挑战；3)恶劣服役环境下的铁路牵引负荷一般较重，其上坡方向对牵引变电所供电能力的要求常常高于普通铁路，因此对系统供电能力需求巨大，若再叠加2)中所列的一系列交替大功率源荷双重冲击性和不确定性问题，将对本就极端脆弱的外部电网带来更加严峻的挑战。

因此，有必要开展恶劣服役环境中铁路牵引供电系统极端状态下的应急供电技术(如紧急故障响应)、牵引供电能力保持及其它辅助优化技术(如再生制动能量回收利用、牵引负荷削峰填谷、主动电压支撑、清洁能源辅助供电、电能质量改善等)。目前，既有应急保障供电技术中的车载应急电源供电时间较短，难以满足复杂铁路中需求的自走行能力；同时暂未见能够独立于牵引供电系统的地面式牵引应急保障供电系统。此外，复杂铁路工程实施条件的困难性，也决定了外设的电气化系统应具备简约化、集成化、多功能一体化的建设需求，但现有的供电系统难以同时满足上述需求。

发明内容

本申请实施例提供一种适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，以通过设置多源机组与现有电网之间的协同的方式使在在隧道特殊地质情况下的铁路电网实现稳定供电。并通过设置有调配装置协同多个多源机组与电网之间，实现功率的分配最优，降低了特定的情况下主电网的输出功率不稳定所造成的供电不稳定的问题。

为了达到上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，包括分相牵引系统以及与所述分相牵引系统连接的供电系统；所述分相牵引系统包括多段牵引供电所，所述供电系统包括多源机组、汇聚母线和并网母线，所述多源机组经线路上的多源控制装置汇入汇聚母线，所述汇聚母线与所述并网母线连接；所述多段所述牵引供电所通过所述并网母线进行取电，所述多源控制装置包括升压变压器和降压变压器，所述多源控制装置通过调节所述升压变压器或所述降压变压器调节所述多源机组线路上的功率至最优功率，所述多源机组包括多个发电机组；所述方法包括：获取所述多源机组上的独立实时功率；将所述独立实时功率与对应的最优功率进行比较获得实时调节功率；基于所述实时调节功率对所述多源机组进行功率调节，具体包括：通过所述升压变压器或所述降压变压器对所述多源机组进行升压或降压处理。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述供电系统还包括设置于所述多源机组支路上的并网开关，用于对所述多源机组中的支路进行关断或开通。

在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述供电系统还包括设置于所述汇聚母线上的多个断路器，多个所述断路器与所述多源机组对应设置。

结合第一方面的第一种可能的实现方式或第二种实现方式，在第三种可能的实现方式，所述多源机组包括多个发电机组，多个所述发电机组通过对应的电路支线与所述汇聚母线连接；基于所述实时调节功率对所述多源机组进行频率调节，还包括：对多个所述发电机组中至少一个发电机组进行功率调节，具体为：获取并网母线预设输出功率，将所述预设输出功率与主网实时输出功率比较确定补偿功率；基于所述补偿功率确定对应的目标发电机组，所述目标发电机组包括至少一个发电机组；获取对应的目标发电机组的独立实时功率；将所述独立实时功率与最优功率进行比较获得实时调节功率；基于所述实时调节功率对至少一个所述发电机组进行功率调节，将所述发电机组的电压调节至目标电压。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，基于所述补偿功率确定对应的目标发电机组，包括：基于协同调控模型对多个稳定输出功率进行比较，确定对应的发电机组，所述对应的发电机组为所述目标发电机组，具体为：获取多个所述发电机组所对应的多个稳定输出功率，比较多个所述稳定输出功率与预设输出功率之间的差值，以差值较小所对应的发电机组确定第一发电机组及所对应的第一补偿功率；判断所述差值的向量状态，基于向量状态确定是否进行二次补偿，具体为：当向量状态为正时，进行二次补偿；当向量状态为负时，不进行二次补偿；所述二次补偿包括：基于预设功率与所述第一补偿功率之间的差值确定二次补偿功率值，比较二次补偿功率值与多个剩余所述稳定输出功率之间的差值，以差值较小所对应的发电机组确定第二发电机组及所对应的第二补偿功率；判断所述差值的向量状态，基于向量状态确定是否进行三次补偿，并将以上过程进行重复直至补偿功率大于所述预设功率。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，基于所述补偿功率确定对应的目标发电机组，包括：基于协同调控模型对多个稳定输出功率进行比较，确定对应的发电机组，所述对应的发电机组为所述目标发电机组，具体为：获取多个所述发电机组所对应的多个稳定输出功率，比较预设输出功率与所述稳定输出功率之间的差值以及差值向量，以差值较小且差值向量正的所对应的发电机组确定第一发电机组为目标发电机组及所对应的补偿功率。

结合第一方面，在第六种可能的实现方式中，所述最优功率的确定包括：通过实时运行数据采集系统，实时采集当前所述发电机组的实时调节功率下的频率偏差和联络线功率偏差，得到实时频率偏差和实时联络线功率偏差；通过调压处理直至将所述实时频率偏差和实时支路功率偏差为零，并记录调压初始数值和调压终值，基于所述调压初始数值、所述调压终值、实时频率偏差、实时支路功率偏差建立调节模型；并重复以上的过程获得多个调节模型，将多个调节模型进行比对获得关键调节参数，将关键调节参数与历史支路功率进行结合得到最优功率；具体为：获得历史支路功率的中位值，基于历史支路功率的中位值与关键调节参数的结果获取最优功率。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述发电机组包括发电组件和储能组件，所述储能组件经支路与所述汇聚母线连接。

结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述储能组件包括储能部和三相储能变换器，所述三相储能变换器与所述升压变压器和降压变压器连接。

结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述多源机组包括至少一个光伏或风电机组。

本申请实施例提供的技术方案中，将现有技术中传统的主网电路与多源机组进行融合。并通过配置有具体的功率调节方法将多源机组的中的输出功率进行调节至最优功率并与主网进行融合，实现了多源机组与主网电路在最有功率上的融合。通过以上的配置，实现了针对于长大隧道的线路中主网线路不稳定的问题。并且，在本发明中通过对于多源机组中的独立多个发电机组进行调配，降低了因为设置多源机组而造成的电网系统冗余到的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

附图中的方法、系统和/或程序将根据示例性实施例进一步描述。这些示例性实施例将参照图纸进行详细描述。这些示例性实施例是非限制的示例性实施例，其中示例数字在附图的各个视图中代表相似的机构。

图1是本申请的一些实施例所示的铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统的结构图；

图2是本申请的一些实施例所示的铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统中的方法处理示意图；

图3是本申请的一些实施例所示的最优频率确定方法的示意图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

在下面的详细描述中，通过实例阐述了许多具体细节，以便提供对相关指导的全面了解。然而，对于本领域的技术人员来说，显然可以在没有这些细节的情况下实施本申请。在其他情况下，公知的方法、程序、系统、组成和/或电路已经在一个相对较高水平上被描述，没有细节，以避免不必要的模糊本申请的方面。

本申请中使用流程图说明根据本申请的实施例的系统所执行的执行过程。应当明确理解的是，流程图的执行过程可以不按顺序执行。相反，这些执行过程可以以相反的顺序或同时执行。另外，可以将至少一个其他执行过程添加到流程图。一个或多个执行过程可以从流程图中删除。

参阅图1，本申请实施例提供一种适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，用于在长大隧道的情况下对于铁路机车以及高铁机车进行牵引供电。其中长大隧道主要是指特殊情况下的具有一定宽度和一定长度的隧道，与普通隧道和常规的路轨不一样在于，隧道的修建主要在较长山体内，而较长山体其因为光照问题以及湿度问题而产生较复杂、恶劣的环境。而恶劣复杂的环境对于牵引供电系统的可靠性要求较高，但因为此类轨道主要位于环境以及地势较为复杂以及偏远地区，针对于此类型地区因为外部电网较为脆弱且会受到外部环境的影响，会产生因为外部环境的变化而造成电网失能的结果。所以针对于长大隧道的牵引系统的设计需要考虑较多复杂的情况，针对于突发的问题需要对现有的电网进行备用网络的使用。

并且，基于在较偏远地区因为运输长度以及外部环境变化的原因最造成主电网的电功率不稳定，从而导致供电电压的不稳定，如果仅靠主电网的调节进行稳压以及稳网处理的话，难度较大且成本较高。所以需要提供一种针对于长大隧道的牵引供电系统，能够实现在异常情况下对牵引网络中电压的调控使其在一定稳定的电压情况下进行输出。

并且，本实施例提供的长大隧道牵引供电系统，不仅包括主电网，还通过设置有协同电网能够对主电网不稳定电压以及当主电网出现问题时及时进行电网输出功率进行稳定使供电系统中机车能够正常运行。

具体为：本实施例提供的适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，包括分相牵引系统以及与分相牵引系统连接的供电系统。在本实施例中，分享牵引系统主要包括多段牵引供电所，其中牵引供电所包括多源机组、汇聚母线和并网母线。

在本实施例中，多源机组经线路上的多源控制装置汇入汇聚母线，其中汇聚母线与并网母线连接。多段牵引供电所通过并网母线进行取电。

在本实施例中，多源控制装置通过调节升压变压器或降压变压器调节多源机组线路上的功率至最优功率，其中多源机组包括多个发电机组。

在本实施例中，牵引供电所是主要对轨道过程中进行供电的单元，在其他实施例中牵引供电所也可以为牵引变电所，在本实施例中牵引供电所或牵引变电所的供电方式为直接供电，即通过牵引变电所将电源输入至机车。在其他实施例中，供电方式可以为其他方式，包括但不限于通过设置吸流变压器的供电方式即BT供电方式、通过设置自耦变压器的供电方式即AT供电方式、直接牵引供电方式结合回流供电方式等其他供电方式。针对于本实施例提供的协同牵引供电方式其主要改进并不在于供电方式的改进，而在于电网的改进。即通过对供电系统的改进使进入牵引供电所的电源满足最优的效果，从而使进入至机车内的电源满足最优的要求。

在本实施例中，多源机组为除主网以外的其他协同供电的机组在图中所示多个发电机组分别为第一发电机组、第二发电机组和第N发电机组，其中每一个发电机组对应一种不同的发电类型的机组，包括但不限于光伏供电系统以及风电供电系统，还可以为水电以及其他能源供电系统。其中这对于任一协同系统其数量可以根据具体的使用环境进行确定，例如当用电量或者基于历史数据确定的主网的不稳定程度较高的情况下可以设置较多的发电机组，并且针对于发电机组的类型设置至少包括风电和光伏，这两种能源类型为较为普遍的类型，可以在较多的环境下进行对于能源的获取。针对于其他的发电机组类型可以根据具体的环境来配置。

在本实施例中，多源机组的设置可以设置在牵引变电所内，通过汇聚母线并入主网，并入后的主网通过牵引变电所或牵引供电所进行变压处理输入至机车。在本实施例中，多源机组中的每一个独立发电机组设置有支路，每一个独立的发电机组通过对应的支路连接至汇聚母线。

在本实施例中，针对每一发电机组都设置有发电组件和储能组件，其中发电组件用于进行能量的产生。例如在光伏发电系统中，发电组件为光伏板，在风电系统中，发电组件为风能叶片以及对应的集能电机。其中储能组件为对发电组件产生的电能进行存储的部件，包括电容以及其他储能的电池组。其中储能组件通过支路与汇聚母线连接，发电组件通过电路与储能组件连接。在本实施例中，发电组件可以设置在牵引变电所内还可以设置在较远的地方，储能组件设置在牵引变电所内。发电组件实时获取对应的电能，并将电能通过线路传输至储能装置内。

在本实施例中，储能组件包括储能部和三相储能变换器，其中三相储能变换器与升压变压器和降压变压器连接。

本实施例提供的适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，通过设置多源机组能够实现与主电网之间的协同配合从而解决现有长大隧道中因为环境对主网电源的影响，并且通过设置有多源机组能够避免在极端情况下主网的供电能力受到损害时无法提供正常的供电，避免了机车无电可用的情况。

并且，针对于以上提供的适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，本实施例还提供一种针对性的协同供电方法，通过此方法对系统中主要网络进行控制和协调实现协同供电。并且因为光伏以及风力发电其输出电压的不稳定性，在一定程度上需要对协同网络中的输出电压进行调控使其与主网功率处于相同的水平。在现有技术中，主要通过控制由储能部件输出的电源进行功率的调控至主网一致的水平来实现主网与协同网络的配合。但在本实施例中，因为主网的功率因为环境的原因会产生波动，并且在主网产生故障时无法获取最优的主网功率，所以在本实施例中不能基于主网的实时功率对发电机组的输出功率进行调节。所以需要提供一种方法，能够在长大隧道的特殊情况下对于整体牵引供电系统的输出功率进行控制的调节。在本实施例中，此方法配置于多源控制装置内，且多源控制装置在本实施例中主要包括升压变压器和降压变压器。

具体的，本实施例提供一种适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电方法，用于对互联式协同牵引供电系统进行输出功率的调节。方法包括以下具体的步骤：

S110.获取多源机组上的独立实时功率。

在本实施例中针独立实时功率为独立的发电机组的实时功率即独立实时功率。对于独立实时功率的获得可以通过设置在独立发电机组对应的支路上的数据采集装置来实现对于数据的获得，针对于数据采集装置可以为电能计量部件，电能计量部件可以设置在支路靠近储能部件的一端还可以设置在靠近汇聚母线的一端。优选的，电能计量部件设置在靠近汇聚母线的一端，降低了因为电源在传输过程中的损益。

S120.将获取的独立实时功率与对应的最优功率进行比较获得实时调节功率。

本实施例中所说的实时调节功率主要是基于最优功率与独立实时功率之间的差值而获得，比如获得的独立实时功率是A，最优功率是B，则实时调节功率是B-A，如果得到的结果是负时，则代表当前独立实时功率大于最优功率，如果得到的结果是正时，则代表当前独立实时功率小于最优功率；基于不同的情况进行对应的处理。在本实施例中，独立实时功率指的是对应不同的类型的发电机组的实时功率，即在汇聚母线上对应支路的功率。例如在一个实施例中，包括风电发电机组和光伏发电机组，其中风电发电机组包括两个风电发电机，光伏发电机组包括三个光伏组件，其中两个风电发电机对应有同一个储能装置，通过储能装置输出一条独立的风电支路；同理，三个独立的光伏组件对应同一个储能装置，通过光伏储能装置输出一条独立的光伏支路；其中风电支路与光伏支路形成汇聚母线并接入至并网母线。其中，针对独立实时功率则分别为光伏支路上的功率以及风电支路上的功率。而针对于独立实时功率与最优功率的比较，则为光伏支路上的功率与风电支路上的功率进行比较，从而确定对应的实时调节功率。则，同理，实时调节功率也对应光伏实时调节功率和风电实时调节功率。

而针对于最优功率则基于历史数据以及建立对应的最优功率模型进行最优功率的确定，包括以下方法：

S121.通过实时运行数据采集系统，实时采集当前发电机组的实调节功率下的频率偏差和支路功率偏差，得到实时频率偏差和实时支路功率偏差。

S122. 通过调压处理直至将所述实时频率偏差和实时支路功率偏差为零，并记录调压初始数值和调压终值，基于调压初始数值、调压终值、实时频率偏差、实时支路功率偏差建立调节模型。

S123. 并重复以上的过程获得多个调节模型，将多个调节模型进行比对获得关键调节参数。

S124. 获得重复过程中历史支路功率的中位值，基于历史支路功率的中位值与关键调节参数的结果获取最优功率。

在本实施例中，最优功率用于指导支路输出功率的调节，通过最优功率与支路输出功率的差值来确定实时调节功率。

S130. 基于实时调节功率对多源机组进行功率调节。

在本实施例中，针对于功率调节主要是通过电压调节的方式来实现功率的调节，具体为通过升压变压器或降压变压器对多源机组进行升压或降压处理。

在本实施例中，针对于多源机组的功率调节主要是针对于多个发电机组中至少一个发电机组进行功率调节。

在本实施例中，针对于功率的调节还包括对多个发电机组至少一个发电机组进行调节。因为在实际处理过程中，调节的情况包括两种情况，一种情况为主网断开和主网功率降低。当主网断开的情况下，多源机组的输出相当于备用电路，针对于备用电路的输出功率要求较高，需要多个对的发电机组进行同步输出。而针对主网功率降低时，多源机组的输出相当于补充电路，相对于备用电路则要求相对较低。而针对这两种情况，则采取不同的调节和控制。

以下针对于不同的情况分别以不同的实施例来进行说明。

实施例1

针对于备用电路的情况，需要多个支路形成汇聚母线并与并网主线合并形成最终的输出电路。而针对较多发电机组，则基于科学调配的方式需要对目标发电机组进行确定，确定的过程包括以下方法：

获取多个发电机组所对应的多个稳定输出功率，比较多个稳定输出功率与预设输出功率之间的差值，以差值较小所对应的发电机组确定第一发电机组及所对应的第一补偿功率；判断差值的向量状态，基于向量状态确定是否进行二次补偿，具体为：当向量状态为正时，进行二次补偿；当向量状态为负时，不进行二次补偿。

在本实施例中，二次补偿包括：基于预设功率与第一补偿功率之间的差值确定二次补偿功率值，比较二次补偿功率值与多个剩余稳定输出功率之间的差值，以差值较小所对应的发电机组确定第二发电机组及所对应的第二补偿功率。

判断所述差值的向量状态，基于向量状态确定是否进行三次补偿，并将以上过程进行重复直至补偿功率大于预设功率。

在本实施例中，因为属于备用电路则预设功率为机车所需要的输入功率。则调节的方式为通过降压或增压的方式将第一补偿功率和第二补偿功率调节至预设功率并通过并网进行输出至机车。

实施例2

与实施例1不同在于，实施例2属于补充电路，即在主网输出不稳定或减弱的情况下需要针对于多源机组中的任一发电机组进行确定并实现对于主网输出的补充。

针对于此种情况，本实施例提供一种发电机组的确定方法，具体包括以下过程：

获取多个发电机组所对应的多个稳定输出功率，比较预设输出功率与所述稳定输出功率之间的差值以及差值向量，以差值较小且差值向量正的所对应的发电机组确定第一发电机组为目标发电机组及所对应的补偿功率。

针对于确认后的发电机组，执行对应的功率调节方法并通过升压的方式调节对应发电机组的功率至最优功率，并入主网进行输出。

实施例1和实施例2针对于不同的电网配置器概况，针对性的对发电机组配置对应的发电机组调配方法，降低了因为设置有多源机组而造成的线路冗余的问题。

实施例3

在本实施例中，还包括另一种具体实施方式，当主网的输出功率的变化较大时，即可在系统中设置有主网变化频率阈值，当主网功率的变化频率超过设置的主网变化频率阈值时，说明主网的电路情况较为复杂不适合作为主要输出电源进行供电，为了使机车的运行安全和稳定，可以通过调节主网电压的方式实现对于主网输出功率的稳定。但因为主网的调控较为复杂，成本较高，则需要对主网进行切断以多源机组的输出作为主要电源进行机车的动力源。在本实施例中，通过设置在主网上的断路器实现主网的切断，并通过后续的多源机组的调配方法对多源机组中的多个独立电机进行控制使输出功率足以满足对应的机车运行的需要。

针对于实施例3中的最优功率为机车的输入功率。

本实施例提供的适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，通过设置多源控制装置将多源机组中的输出功率调节至最优功率并通过与主网的并网实现对于主网输出的支撑和备用电路的准备。

在本实施例中，多源控制装置内配置有功率调节方法，功率调节方法能够实现对于多源机组的输出功率的功率调节。在本实施例中，基于计算机技术，其中功率调节方法被配置于服务器端，其中服务器与设置在电路上的只智能硬件包括数据采集部件以及升压变压器、降压变压器通过通信的方式进行连接，数据采集部件将实时采集到的数据通过通信的方式传输至服务器端内，服务器通过通信的方式将升压或降压的命令以通信的方式传输至升压变压器或降压变压器内进行升压或降压的作业。

在实践中，服务器可为单台服务器或者为多台服务器组成的服务器集群，本实施例以单台服务器为例。

针对于服务器的物理结构，包括基于调节方法的调节装置、存储器、处理器和通信单元。存储器、处理器以及通信单元各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。测试装置包括至少一个可以软件或固件（firmware）的形式存储于存储器220中或固化在电子设备的操作系统（operating system，OS）中的软件功能模块。处理器用于执行存储器中存储的可执行模块，例如基于测试装置所包括的软件功能模块及计算机程序等。

其中，存储器可以是，但不限于，随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），只读存储器（Read Only Memory，ROM），可编程只读存储器（Programmable Read-OnlyMemory，PROM），可擦除只读存储器（Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM），电可擦除只读存储器（Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）等。其中，存储器用于存储程序，处理器在接收到执行指令后，执行所述程序。通信单元用于通过网络建立服务器与终端之间的通信连接，并用于通过网络收发数据。

处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器（DSP)）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。可以理解，图2所示的结构仅为示意，测试服务器还可包括更多或者更少的组件，或者具有不同的配置。各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

计算机设备以通用计算设备的形式表现。计算机设备的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元，系统存储器，连接不同系统组件(包括系统存储器和处理单元)的总线。

总线表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture；以下简称：ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture；以下简称：MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics StandardsAssociation；以下简称：VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnection；以下简称：PCI)总线。

计算机设备也可以与一个或多个外部设备(例如键盘、指向设备、显示器等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口进行。并且，计算机设备还可以通过网络适配器与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network；以下简称：LAN)，广域网(WideArea Network；以下简称：WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器通过总线与计算机设备的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当计算机程序在计算机上执行时，使得计算机执行本申请实施例提供的多源互联式协同牵引供电方法。

需要理解的是，针对上述内容没有进行名词解释的技术术语，本领域技术人员可以根据上述所公开的内容进行前后推导毫无疑义地确定其所指代的含义，例如针对一些阈值、系数等术语，本领域技术人员可以根据前后的逻辑关系进行推导和确定，这些数值的取值范围可以根据实际情况进行选取，例如0.1~1，又例如1~10，再例如50~100，在此均不作限定。

本领域技术人员可以根据上述已公开的内容毫无疑义对一些预设的、基准的、预定的、设定的以及偏好标签的技术特征/技术术语进行确定，例如阈值、阈值区间、阈值范围等。对于一些未作解释的技术特征术语，本领域技术人员完全能够基于前后文的逻辑关系进行合理地、毫无疑义地推导，从而清楚、完整地实施上述技术方案。未作解释的技术特征术语的前缀，例如“第一”、“第二”、“示例”、 “目标”等，可以根据前后文进行毫无疑义地推导和确定。未作解释的技术特征术语的后缀，例如“集合”、“列表”等，也可以根据前后文进行毫无疑义地推导和确定。

本申请实施例公开的上述内容对于本领域技术人员而言是清楚完整的。应当理解，本领域技术人员基于上述公开的内容对未作解释的技术术语进行推导和分析的过程是基于本申请所记载的内容进行的，因此上述内容并不是对整体方案的创造性的评判。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可以对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定术语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同部分两次或多次提到的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的至少一个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

另外，本领域普通技术人员可以理解的是，本申请的各个方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可以被称为“单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可以表现为位于至少一个计算机可读介质中的计算机产品，所述产品包括计算机可读程序编码。

计算机可读信号介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读信号介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读信号介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤缆线、RF、或类似介质、或任何上述介质的组合。

本申请各方面执行所需的计算机程序码可以用一种或多种程序语言的任意组合编写，包括面向对象程序设计，如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET，Python等，或类似的常规程序编程语言，如"C"编程语言，Visual Basic，Fortran2003，Perl，COBOL 2002，PHP，ABAP，动态编程语言如Python，Ruby和Groovy或其它编程语言。所述程式设计编码可以完全在用户计算机上执行、或作为独立的软体包在用户计算机上执行、或部分在用户计算机上执行部分在远程计算机执行、或完全在远程计算机或服务器上执行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网络(LAN)或广域网(WAN)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。

此外，除非申请专利范围中明确说明，本申请所述处理元件和序列的顺序、数位字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的申请专利范围并不仅限于披露的实施例，相反，申请专利范围旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件装置实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或行动装置上安装所描述的系统。

同样应当理解的是，为了简化本申请揭示的表述，从而帮助对至少一个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

Claims (10)

1.适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，其特征在于，包括分相牵引系统以及与所述分相牵引系统连接的供电系统；所述分相牵引系统包括多段牵引供电所，所述供电系统包括多源机组、汇聚母线和并网母线，所述多源机组经线路上的多源控制装置汇入汇聚母线，所述汇聚母线与所述并网母线连接；所述多段所述牵引供电所通过所述并网母线进行取电，所述多源控制装置包括升压变压器和降压变压器，所述多源控制装置通过调节所述升压变压器或所述降压变压器调节所述多源机组线路上的功率至最优功率，所述多源机组包括多个发电机组；所述方法包括：

获取所述多源机组上的独立实时功率；

将所述独立实时功率与对应的最优功率进行比较获得实时调节功率；

基于所述实时调节功率对所述多源机组进行功率调节，具体包括：通过所述升压变压器或所述降压变压器对所述多源机组进行升压或降压处理。

2.根据权利要求1所述的适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，其特征在于，所述供电系统还包括设置于所述多源机组支路上的并网开关，用于对所述多源机组中的支路进行关断或开通。

3.根据权利要求1所述的适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，其特征在于，所述供电系统还包括设置于所述汇聚母线上的多个断路器，多个所述断路器与所述多源机组对应设置。

4.根据权利要求2或3所述的适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，其特征在于，所述多源机组包括多个发电机组，多个所述发电机组通过对应的电路支线与所述汇聚母线连接；基于所述实时调节功率对所述多源机组进行功率调节，还包括：对多个所述发电机组中至少一个发电机组进行功率调节，具体为：

获取并网母线预设输出功率，将所述预设输出功率与主网实时输出功率比较确定补偿功率；基于所述补偿功率确定对应的目标发电机组，所述目标发电机组包括至少一个发电机组；获取对应的目标发电机组的独立实时功率；将所述独立实时功率与最优功率进行比较获得实时调节功率；基于所述实时调节功率对至少一个所述发电机组进行功率调节，将所述发电机组的电压调节至目标电压。

5.根据权利要求4所述的适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，其特征在于，基于所述补偿功率确定对应的目标发电机组，包括：

基于协同调控模型对多个稳定输出功率进行比较，确定对应的发电机组，所述对应的发电机组为所述目标发电机组，具体为：

获取多个所述发电机组所对应的多个稳定输出功率，比较多个所述稳定输出功率与预设输出功率之间的差值，以差值较小所对应的发电机组确定第一发电机组及所对应的第一补偿功率；

判断所述差值的向量状态，基于向量状态确定是否进行二次补偿，具体为：当向量状态为正时，进行二次补偿；当向量状态为负时，不进行二次补偿；所述二次补偿包括：

基于预设功率与所述第一补偿功率之间的差值确定二次补偿功率值，比较二次补偿功率值与多个剩余所述稳定输出功率之间的差值，以差值较小所对应的发电机组确定第二发电机组及所对应的第二补偿功率；判断所述差值的向量状态，基于向量状态确定是否进行三次补偿，并将以上过程进行重复直至补偿功率大于所述预设功率。

6.根据权利要求4所述的适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，其特征在于，基于所述补偿功率确定对应的目标发电机组，包括：基于协同调控模型对多个稳定输出功率进行比较，确定对应的发电机组，所述对应的发电机组为所述目标发电机组，具体为：

获取多个所述发电机组所对应的多个稳定输出功率，比较预设输出功率与所述稳定输出功率之间的差值以及差值向量，以差值较小且差值向量正的所对应的发电机组确定第一发电机组为目标发电机组及所对应的补偿功率。

7.根据权利要求1所述的适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，其特征在于，所述最优功率的确定包括：

通过实时运行数据采集系统，实时采集当前所述发电机组的实时调节功率下的频率偏差和联络线功率偏差，得到实时频率偏差和实时联络线功率偏差；

通过调压处理直至将所述实时频率偏差和实时支路功率偏差为零，并记录调压初始数值和调压终值，基于所述调压初始数值、所述调压终值、实时频率偏差、实时支路功率偏差建立调节模型；

重复以上的过程获得多个调节模型，将多个调节模型进行比对获得关键调节参数，将关键调节参数与历史支路功率进行结合得到最优功率，具体为：

获得历史支路功率的中位值，基于历史支路功率的中位值与关键调节参数的结果获取最优功率。

8.根据权利要求4所述的适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，其特征在于，所述发电机组包括发电组件和储能组件，所述储能组件经支路与所述汇聚母线连接。

9.根据权利要求8所述的适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，其特征在于，所述储能组件包括储能部和三相储能变换器，所述三相储能变换器与所述升压变压器和降压变压器连接。

10.根据权利要求1所述的适用于铁路长大隧道线路的多源互联式协同牵引供电系统，其特征在于，所述多源机组包括至少一个光伏或风电机组。

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