WO2023035540A1 - 一种牵引网分布式发电供电系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种牵引网分布式发电供电系统及控制方法，同相牵引变电所的牵引侧与牵引母线连接，牵引母线通过馈线与牵引网相连，铁路沿线走廊设置的功率发生装置通过沿线开闭所分布式接入牵引供电系统，同相牵引变电所设置的中央协调控制器控制功率发生装置的运行方式，并进行发电和无功分配控制。

Description

一种牵引网分布式发电供电系统及控制方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年09月08日提交的中国专利申请202111046377.7的权益，该申请的内容通过引用被合并于本文。

技术领域

本发明涉及交流电气化铁路牵引供电技术领域，涉及一种牵引网分布式发电供电系统及控制方法。

背景技术

新能源和可再生能源发电在电力系统中已有大量成功应用案例，铁路系统也进行了初探。在铁路沿线按因地制宜、多能互补等原则推广、应用新能源和可再生能源发电。

牵引供电系统电分相形成无电区，造成供电中断，是制约电气化铁路发展的瓶颈，实施长距离同相供电可减少甚至取消电分相，消除无电区。特别是对于外电源薄弱、地理条件受限的困难区段，如川藏铁路，实施长距离同相供电是可以跨越这些困难区段，解决牵引供电问题。

目前，提出的新能源和可再生能源接入电气化铁路的方案是集中于一处发电，或者就近一处发电，或者是远离牵引变电所的一处发电，然后在牵引变电所集中接入牵引母线，解决的问题是新能源和可再生 能源消纳和牵引负荷消峰填谷，并未考虑铁路线路呈线状分布、多个发电系统并存的情况，为此，如何将分布式设置的多个新能源和可再生能源发电系统接入牵引供电系统成为值得研究的问题。

分布式新能源和可再生能源发电系统接入牵引网，会涉及到复杂的连接结构和控制方法。在同时存在新能源发电功率、牵引所功率时，如何控制和使用新能源发电功率、牵引所功率，以满足新能源就近消纳，减少“弃风、弃光”现象，提高新能源发电利用率，也是新能源发电系统并网后亟需解决的问题。

中国专利号：202110028103.9公开了《一种同相牵引供电与异地发电并网系统及控制方法》，涉及一处远离牵引变电所的异地发电系统通过供电线将发电系统接入牵引变电所，以此推广到多处异地发电并网系统，则表现为以牵引变电所为中心的辐射状构造，各处发电系统均需通过各自的供电线接入牵引变电所，这显然不适于铁路沿线的线状分布发电的接入，否则势必造成供电线过长和浪费。考虑到铁路沿线走廊具有安装风光等新能源、可再生能源的巨大优势，本发明利用铁路沿线线状分布走廊进行风光等新能源、可再生能源发电，解决分布式、独立的新能源和可再生能源等功率发生装置接入牵引网并进行发电控制和无功控制的技术问题，同时有利于牵引网电压支撑，通过同相供电延长供电距离，提高列车再生电能利用，增加新能源和可再生能源对牵引负荷的供电，并减少风光新能源和可再生能源弃风、弃光现象。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种牵引网分布式发电供电系统，它能有效解决铁路沿线分布式功率发生装置直接并网接入牵引网参与牵引供电及其容量分配和控制的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种牵引网分布式发电供电系统，包括牵引网和与牵引网连接的同相牵引变电所TS，同相牵引变电所TS的牵引母线TBT通过馈线FP与牵引网的接触网T线相连，同相牵引变电所TS的回流线FN与钢轨R相连，牵引母线TBT设有电压互感器PT，馈线FP设有电流互感器CT，牵引网设置开闭所，所述牵引网分布式发电供电系统还包括沿铁路走向设置的功率发生装置，功率发生装置通过开闭所接入牵引网；同相牵引变电所TS设置中央协调控制器CCC，中央协调控制器CCC的测控端经光纤对与功率发生装置的测控端连接，电压互感器PT测量端及电流互感器CT的测量端与中央协调控制器CCC输入端连接。

所述开闭所的数量为n，具体记为开闭所ST1、开闭所ST2、…、开闭所STi、…、开闭所STn，其中，n≥1，i＝1,2,3,…,n；在开闭所STi出口的接触网T线串入分段器SEi，对接触网T线进行分段；分段器SEi两侧分别经上网线L1i、上网线L2i连接到分段母线BSi；开闭所的分段母线电压为功率发生装置提供支撑电压。

所述功率发生装置的数量为n，具体记为功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn， 其中，n≥1，i＝1,2,3,…,n；功率发生装置SGi通过连线SPi与开闭所STi的分段母线BSi连接；分段母线BSi设有电压互感器PTi；中央协调控制器CCC的测控端经光纤对sS1、光纤对sS2、…、光纤对sSi、…、光纤对sSn分别与功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn的测控端连接，电压互感器PT1、电压互感器PT2、…、电压互感器PTi、…、电压互感器PTn的测量端分别通过光纤s1、光纤s2、光纤si、…、光纤sn与中央协调控制器CCC输入端连接。

所述功率发生装置SGi包括匹配变压器MTi、交直变换装置GCi和新能源发电装置GNEi；新能源发电装置GNEi的数量为h，h≥1，具体记为新能源发电装置GNEi1、新能源发电装置GNEi2、…、新能源发电装置GNEih；新能源发电装置GNEi1、新能源发电装置GNEi2、…、新能源发电装置GNEih的直流侧通过直流母线DCBi并联后与交直变换装置GCi的直流端口连接；匹配变压器MTi的次边绕组与交直变换装置GCi交流端口连接，匹配变压器MTi的原边绕组一端连接到连线SPi，另一端接钢轨R，其中，所述中央协调控制器CCC的测控端经光纤对sSi与交直变换装置GCi的测控端以及h个新能源发电装置GNEi的测控端相连接。

所述交直变换装置GCi单独使用时，作为无功发生器存在。

所述功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn的安装容量分别对应为S1、S2、…、Si、…、Sn，最大有功发电量分别对应为E1、E2、…、Ei、…、En， 最大无功补偿量分别对应为Q1、Q2、…、Qi、…、Qn，且满足：

所述新能源发电装置GNEi为光伏发电装置、光热发电装置、氢能发电装置、风力发电装置或生物化学能发电装置中的一种或几种。

本发明的另一个目的是提供一种牵引网分布式发电供电系统的控制方法，它能有效解决控制分布式新能源发电装置与牵引网并网及支撑牵引网电压的技术问题。

本发明的另一个目的是通过以下技术方案来实现的：

一种牵引网分布式发电供电系统的控制方法，所述方法包括：

中央协调控制器CCC根据设置于牵引网的开闭所接入牵引网的功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn的安装容量S1、S2、…、Si、…、Sn计算功率发生装置总安装容量S，其中，

并通过电压互感器PT和电流互感器CT计量含n个功率发生装置的牵引网即时总功率，并区分用电状态和发电状态；中央协调控制器CCC根据所述含n个功率发生装置的牵引网即时总功率和功率发生装置总安装容量S，确定n个功率发生装置的总有功发电量E，E≤S；并控制功率发生装置SGi发出的有功发电量为Ei，Ei＝E*Si/S。

所述中央协调控制器CCC通过电压互感器PTi获取开闭所STi的电压UPi；根据电压UPi控制功率发生装置SGi发出无功补偿量qi，其绝对值|qi|≤Qi，对牵引网功率因数和开闭所的网压进行补偿。

所述中央协调控制器CCC判断功率发生装置是否存在故障或不 具备发电条件，当功率发生装置存在故障或不具备发电条件时，功率发生装置退出运行，其中，功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn之中有p个功率发生装置故障或不具备发电条件，统记为故障功率发生装置SGk1、故障功率发生装置SGk2、…、故障功率发生装置SGkz、…、故障功率发生装置SGkp(kz∈{1,2,3,…,n})；z＝1,2,3,…,p；i＝1,2,3,…,n；i≠kz；1≤p≤n；计算未退出运行的功率发生装置的总安装容量Sa，

中央协调控制器CCC通过电压互感器PT和电流互感器CT计量含n-p个功率发生装置的牵引网即时总功率，并区分用电状态和发电状态；

根据所述含n-p个功率发生装置的牵引网即时总功率和功率发生装置的总安装容量Sa，确定未退出运行的功率发生装置的总有功发电量Ea，Ea≤Sa；并控制功率发生装置SGi发出的有功发电量为Eai，Eai＝Ea*Si/Sa；当功率发生装置存在故障或不具备发电条件时，则：中央协调控制器CCC通过电压互感器PTi重新获取未退出运行的功率发生装置SGi对应的开闭所STi的电压UPai；根据电压UPai控制功率发生装置SGi发出无功补偿量qai，其绝对值|qai|≤Qi，对此时的牵引网功率因数和开闭所的网压进行补偿；功率发生装置SGi能够对有功发电量或无功补偿量单独进行控制，或者对有功发电量和无功补偿量同时进行控制。

所述区分用电状态和发电状态的具体条件为：牵引网即时总功率大于0，记为用电状态；当牵引网所有新能源发电装置发电能量及列 车再生能量之和大于列车牵引能量之和，则牵引网即时总功率小于0，记为发电状态。

本发明的工作原理是：结合铁路沿线走廊新能源和再生能源分布式特点，利用牵引网沿线设置的开闭所，将多个功率发生装置分布式接入牵引网，通过检测功率发生装置与电力机车的叠加功率，分配和控制功率发生装置有功和无功出力，实现新能源和可再生能源对牵引负荷的直接供电，并实时支撑牵引网电压，延长供电距离，提高列车再生电能利用率和新能源与可再生能源发电利用率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、新能源和再生能源能够分布式接入牵引网，有利于铁路沿线新能源和再生能源直接并入牵引网参与牵引供电，而无需通过各自的供电线将新能源和再生能源发电系统接入牵引变电所；

二、有利于实时支撑铁路沿线牵引网电压，为列车通行提供良好供电条件；

三、有利于延长供电距离，在提高列车再生电能利用的同时，提高新能源和可再生能源利用率，减少“弃风、弃光”现象。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明功率发生装置结构示意图。

图3为本发明控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种牵引网分布式发电供电系统，包括牵引网和与牵引网连接的同相牵引变电所TS，牵引网沿铁路的走行轨上方架设，同相牵引变电所TS的牵引母线TBT通过馈线FP与牵引网的接触网T线相连，同相牵引变电所TS的回流线FN与钢轨R相连，牵引母线TBT设有电压互感器PT，馈线FP设有电流互感器CT，所述牵引网设置有开闭所，所述牵引网分布式发电供电系统还包括沿铁路沿线走廊设置的功率发生装置，所述功率发生装置通过开闭所分布式接入牵引网。

同相牵引变电所TS设置中央协调控制器CCC，中央协调控制器CCC的测控端经光纤对与功率发生装置的测控端连接，电压互感器PT测量端及电流互感器CT的测量端与中央协调控制器CCC输入端连接。

本实施例中，采用同相牵引变电所可以取消变电所出口处的电分相实现同相供电(同相牵引变电所的具体方案可以参考同相供电相关的专利申请文件或非专利文献)，由于取消电分相后牵引网的供电距离将增加，为了增加供电可靠性，本实施例设置开闭所，本实施例中的新能源发电系统通过开闭所分布式接入牵引网，一方面可以就近消纳，促进铁路系统的绿色发展，另一方面也可以避免在通过变电所集中接入牵引网方案中需要长距离输送至变电所带来的线路损耗问题， 从而提高新能源利用效率。

作为优选，所述开闭所的数量为n，具体记为开闭所ST1、开闭所ST2、…、开闭所STi、…、开闭所STn；在开闭所STi出口的接触网T线串入分段器SEi，对接触网T线进行分段，并使列车不断电通过；分段器SEi两侧分别经上网线L1i、L2i连接到分段母线BSi,其中，n≥1，i＝1,2,3,…,n，开闭所的分段母线电压为功率发生装置提供支撑电压。

本实施例中，开闭所设置于线路上，保证供电的可靠性、灵活性和缩小停电范围，正常运行情况下，开闭所开关处于连通状态，只有在故障或检修等工况下，开闭所开关才处于断开状态；开闭所与设有电分相的分区所不同，分区所是将牵引网分割成不同供电分区的设施，通常在两相邻牵引变电所的供电分界处设置一处分区所。当某一牵引变电所因故障失电时，可将分区所开关闭合进行越区供电，正常运行情况下，分区所开关处于断开状态。另外，在复线区段，可在分区所实施上下行线路末端并联运行。

作为优选，所述功率发生装置的数量为n，n≥1，i＝1,2,3,…,n，具体记为功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn；所述功率发生装置SGi通过连线SPi与开闭所STi的分段母线BSi连接；所述的分段母线BSi还设有电压互感器PTi；中央协调控制器CCC的测控端经光纤对sS1、光纤对sS2、…、光纤对sSi、…、光纤对sSn分别与功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn的测 控端连接，电压互感器PT1、电压互感器PT2、…、电压互感器PTi、…、电压互感器PTn的测量端分别通过光纤s1、光纤s2、光纤si、…、光纤sn与中央协调控制器CCC输入端连接。

实施本例时，功率发生装置就近接入开闭所，避免引入线路过长，造成能量损失和实施困难。

作为优选，功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn的安装容量分别对应为S1、S2、…、Si、…、Sn，最大有功发电量分别对应为E1、E2、…、Ei、…、En，最大无功补偿量分别对应为Q1、Q2、…、Qi、…、Qn，满足：

作为优选，复线铁路时，上下行接触网通过开闭所的分段母线并联。此实例方式下，上下行牵引网全并联，牵引网电压损失和电能损失最小，有利于提高电网电压水平；开闭所为牵引网可靠供电和分段保护提供了保障。

实施本例时，通过同相牵引变电所TS延长供电距离，提高列车再生电能利用的同时，增加新能源和可再生能源对牵引负荷的供电，提高新能源和可再生能源利用率，减少风光新能源和可再生能源弃风、弃光等现象。还需要说明的是，同相牵引变电所TS的设置依据外部电源情况合理选择，若外部电源短路容量大，采用单相同相供电即可满足电能质量要求；若外部电源短路容量较小，采用单相同相供电不能满足电能质量要求时，可采用组合式同相供电，对电能质量加以补偿使之在国标范围内，推荐采用单单组合式同相供电，利用既有条件时可考虑单三组合式同相供电。

如图2所示，一种牵引网分布式发电供电系统的功率发生装置，功率发生装置SGi包括匹配变压器MTi、交直变换装置GCi和新能源发电装置GNEi；所述新能源发电装置GNEi的数量为h，h≥1，具体记为新能源发电装置GNEi1、新能源发电装置GNEi2、…、新能源发电装置GNEih；新能源发电装置GNEi1、新能源发电装置GNEi2、…、新能源发电装置GNEih的直流侧通过直流母线DCBi并联后与交直变换装置GCi的直流端口连接；匹配变压器MTi的次边绕组与交直变换装置GCi交流端口连接，匹配变压器MTi的原边绕组一端连接到连线SPi，另一端接钢轨R(地线)，n≥1，i＝1,2,3,…,n其中，所述中央协调控制器CCC的测控端经光纤对sSi与交直变换装置GCi的测控端以及h个新能源发电装置GNEi的测控端相连接。作为优选，当交直变换装置GCi单独使用时，作为无功发生器存在。

作为优选，新能源发电装置GNEi为光伏发电装置、光热发电装置、氢能发电装置、风力发电装置和生物化学能发电装置中的一种或几种。

实施本例时，可根据电力部门对牵引供电系统的不同要求选择性设置储能装置。储能装置可为电解水制氢储能、超级电容储能、飞轮储能、液流电池储能和锂电池储能中的一种或几种。若电力部门允许牵引供电系统余电上网时，可不设置储能装置；若电力部门限制牵引供电系统余电上网时，在同相牵引变电所TS的牵引母线TBT上设置储能装置。通过设置储能装置既有利于提高新能源和可再生能源利用率，同时也可进行牵引负荷削峰填谷，降低基本电费。

实施例2

如图3所示，本实施例提供一种基于实施例1所提供牵引网分布式发电供电系统的控制方法，应用于中央协调控制器CCC，通过以下技术方案来实现的：

所述牵引网分布式发电供电系统包括n个功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn，所述方法包括：

中央协调控制器CCC根据设置于牵引网的开闭所接入牵引网的功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn的安装容量S1、S2、…、Si、…、Sn计算功率发生装置总安装容量S，其中，

中央协调控制器CCC通过电压互感器PT和电流互感器CT计量含n个功率发生装置的牵引网即时总功率，并区分用电状态和发电状态；

线路上运行的列车有三种运行工况：牵引、再生和惰行。牵引相当于用电，再生相当于发电，再生的列车可为牵引的列车提供电能。当牵引网所有新能源发电装置发电能量及列车再生能量之和小于列车牵引能量之和，通过电压互感器PT和电流互感器CT计量的牵引网即时总功率大于0，记为用电状态；当牵引网所有新能源发电装置发电能量及列车再生能量之和大于列车牵引能量之和，则牵引网即时总功率小于0，记为发电状态。发电状态可以是再生的列车产生的，也可以是新能源发电装置产生的。

根据所述含n个功率发生装置的牵引网即时总功率和功率发生 装置总安装容量S，确定n个功率发生装置的总有功发电量E，E≤S；

中央协调控制器CCC控制功率发生装置SGi发出的有功发电量为Ei，Ei＝E*Si/S。

作为优选，通过电压互感器PTi获取开闭所STi的电压UPi；

根据电压UPi控制功率发生装置SGi发出无功补偿量qi，其绝对值|qi|≤Qi，对牵引网功率因数和开闭所的网压进行补偿。

需要说明的是，可根据电力部门对牵引供电系统的不同要求调整总有功发电量E。若电力部门允许牵引供电系统余电上网时，则提高总有功发电量E，控制功率发生装置按最大功率发电；若电力部门限制牵引供电系统余电上网时，则调节总有功发电量E，控制此时的牵引网即时总功率的发电(再生)功率在电力部门的允许范围内。另外，对无功补偿量qi的控制，根据电压UPi进行全局优化，控制功率发生装置发出满足电压UPi要求的全局无功补偿量qi。

作为优选，中央协调控制器CCC判断功率发生装置是否存在故障或不具备发电条件，当功率发生装置存在故障或不具备发电条件时，

功率发生装置退出运行，其中，功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn之中有p个功率发生装置故障或不具备发电条件，记为故障功率发生装置SGk1、故障功率发生装置SGk2、…、故障功率发生装置SGkz、…、故障功率发生装置SGkp(kz∈{1,2,3,…,n})；z＝1,2,3,…,p；i＝1,2,3,…,n；i≠kz；1≤p≤n；

中央协调控制器CCC计算未退出运行的功率发生装置的总安装 容量Sa，

中央协调控制器CCC通过电压互感器PT和电流互感器CT计量含n-p个功率发生装置的牵引网即时总功率，并区分用电状态和发电状态；

中央协调控制器CCC根据所述含n-p个功率发生装置的牵引网即时总功率和功率发生装置的总安装容量Sa，确定未退出运行的功率发生装置的总有功发电量Ea，Ea≤Sa；

中央协调控制器CCC控制功率发生装置SGi发出的有功发电量为Eai，Eai＝Ea*Si/Sa。

作为优选，当功率发生装置存在故障或不具备发电条件时，则：通过电压互感器PTi重新获取未退出运行的功率发生装置SGi对应的开闭所STi的电压UPai；

中央协调控制器CCC根据电压UPai控制功率发生装置SGi发出无功补偿量qai，其绝对值|qai|≤Qi，对牵引网功率因数和开闭所的网压进行补偿。

需要说明的是，可根据电力部门对牵引供电系统的不同要求调整总有功发电量Ea。若电力部门允许牵引供电系统余电上网时，则提高总有功发电量Ea，控制具备发电条件的功率发生装置按最大功率发电；若电力部门限制牵引供电系统余电上网时，则调节总有功发电量Ea，控制此时的牵引网即时总功率的发电(再生)功率在电力部门的允许范围内。另外，对无功补偿量qai的控制，根据电压UPai进行全局优化，控制具备发电条件的功率发生装置发出满足电压UPai 要求的全局无功补偿量qai。

作为优选，功率发生装置SGi能够对有功发电量或无功补偿量单独进行控制，或者对有功发电量和无功补偿量同时进行控制。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1. 一种牵引网分布式发电供电系统，包括牵引网和与牵引网连接的同相牵引变电所TS，所述同相牵引变电所TS的牵引母线TBT通过馈线FP与所述牵引网的接触网T线相连，所述同相牵引变电所TS的回流线FN与钢轨R相连，所述牵引母线TBT设有电压互感器PT，所述馈线FP设有电流互感器CT，其特征在于：所述牵引网设有开闭所，所述牵引网分布式发电供电系统还包括沿铁路走向设置的功率发生装置，所述功率发生装置通过所述开闭所接入所述牵引网；在所述同相牵引变电所TS设置中央协调控制器CCC，所述中央协调控制器CCC的测控端经光纤对与所述功率发生装置的测控端连接，所述电压互感器PT的测量端及所述电流互感器CT的测量端与所述中央协调控制器CCC的输入端连接。
2. 根据权利要求1所述的牵引网分布式发电供电系统，其特征在于，所述开闭所的数量为n，具体记为开闭所ST1、开闭所ST2、…、开闭所STi、…、开闭所STn，其中，n≥1，i＝1,2,3,…,n；在开闭所STi出口的接触网T线串入分段器SEi，对接触网T线进行分段；分段器SEi两侧分别经上网线L1i、上网线L2i连接到分段母线BSi；开闭所STi的分段母线BSi电压为所述功率发生装置提供支撑电压。
3. 根据权利要求2所述的牵引网分布式发电供电系统，其特征在于，所述功率发生装置的数量为n，具体记为功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn，其中，n≥1，i＝1,2,3,…,n；功率发生装置SGi通过连线SPi与开闭所STi的分段母线BSi连接；分段母线BSi设有电压互感器PTi；所述中央协调控制器CCC的测控端经光纤对sS1、光纤对sS2、…、光纤对sSi、…、光纤对sSn分别与功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn的测控端连接，电压互感器PT1、电压互感器PT2、…、电压互感器PTi、…、电压互感器PTn的测量端分别通过光纤s1、光纤s2、光纤si、…、光纤sn与所述中央协调控制器CCC输入端连接。
4. 根据权利要求3所述的牵引网分布式发电供电系统，其特征在于，所述功率发生装置SGi包括匹配变压器MTi、交直变换装置GCi和新能源发电装置GNEi；新能源发电装置GNEi的数量为h，h≥1，具体记为新能源发电装置GNEi1、新能源发电装置GNEi2、…、新能源发电装置GNEih；新能源发电装置GNEi1、新能源发电装置GNEi2、…、新能源发电装置GNEih的直流侧通过直流母线DCBi并联后与交直变换装置GCi的直流端口连接；所述匹配变压器MTi的次边绕组与交直变换装置GCi交流端口连接，所述匹配变压器MTi的原边绕组一端连接到连线SPi，另一端接钢轨R，其中，所述中央协调控制器CCC的 测控端经光纤对sSi与交直变换装置GCi的测控端以及h个新能源发电装置GNEi的测控端相连接。
5. 根据权利要求4所述的牵引网分布式发电供电系统，其特征在于，所述交直变换装置GCi单独使用时，作为无功发生器存在。
6. 根据权利要求3所述的牵引网分布式发电供电系统，其特征在于，所述功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn的安装容量分别对应为S1、S2、…、Si、…、Sn，最大有功发电量分别对应为E1、E2、…、Ei、…、En，最大无功补偿量分别对应为Q1、Q2、…、Qi、…、Qn，且满足：

   
7. 根据权利要求4所述的牵引网分布式发电供电系统，其特征在于，所述新能源发电装置GNEi为光伏发电装置、光热发电装置、氢能发电装置、风力发电装置、或生物化学能发电装置中的一种或几种。
8. 一种牵引网分布式发电供电系统的控制方法，所述方法包括：中央协调控制器CCC根据设置于牵引网的开闭所接入牵引网的功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率 发生装置SGn的安装容量S1、S2、…、Si、…、Sn计算功率发生装置总安装容量S，其中，

   

   所述中央协调控制器CCC通过电压互感器PT和电流互感器CT计量含n个功率发生装置的牵引网即时总功率，并区分用电状态和发电状态；

   所述中央协调控制器CCC根据所述含n个功率发生装置的牵引网即时总功率和功率发生装置总安装容量S，确定n个功率发生装置的总有功发电量E，E≤S；以及

   所述中央协调控制器CCC控制功率发生装置SGi发出的有功发电量为Ei，Ei＝E*Si/S。
9. 根据权利要求8所述的牵引网分布式发电供电系统的控制方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

   所述中央协调控制器CCC通过电压互感器PTi获取开闭所STi的电压UPi；

   根据电压UPi控制功率发生装置SGi发出无功补偿量qi，对牵引网功率因数和开闭所的网压进行补偿，其中qi的绝对值|qi|≤Qi，。
10. 根据权利要求8所述的牵引网分布式发电供电系统的控制方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

    所述中央协调控制器CCC判断功率发生装置是否存在故障或不具备发电条件，当功率发生装置存在故障或不具备发电条件时，功率 发生装置退出运行，计算未退出运行的功率发生装置的总安装容量Sa，

    

    其中，功率发生装置SG1、功率发生装置SG2、…、功率发生装置SGi、…、功率发生装置SGn之中有p个功率发生装置故障或不具备发电条件，统记为故障功率发生装置SGk1、故障功率发生装置SGk2、…、故障功率发生装置SGkz、…、故障功率发生装置SGkp(kz∈{1,2,3,…,n})；z＝1,2,3,…,p；i＝1,2,3,…,n；i≠kz；1≤p≤n；

    所述中央协调控制器CCC通过电压互感器PT和电流互感器CT计量含n-p个功率发生装置的牵引网即时总功率，并区分用电状态和发电状态；

    所述中央协调控制器CCC根据所述含n-p个功率发生装置的牵引网即时总功率和功率发生装置的总安装容量Sa，确定未退出运行的功率发生装置的总有功发电量Ea，Ea≤Sa；以及

    所述中央协调控制器CCC控制功率发生装置SGi发出的有功发电量为Eai，Eai＝Ea*Si/Sa；以及

    当功率发生装置存在故障或不具备发电条件时，则：所述中央协调控制器CCC通过电压互感器PTi重新获取未退出运行的功率发生装置SGi对应的开闭所STi的电压UPai；根据电压UPai控制功率发生装置SGi发出无功补偿量qai，对此时的牵引网功率因数和开闭所的网压进行补偿，其中qai的绝对值|qai|≤Qi，以及其中功率发生装置SGi能够对有功发电量或无功补偿量单独进行控制，或者对有功发电量和无功补偿量同时进行控制。

Images