本发明涉及轨道交通，具体涉及一种能量调度装置的控制方法及相关设备。
背景技术：
1、同相贯通牵引供电系统可以减少传统单相供电系统因不同供电桥臂之间负荷不均衡造成的110kv三相电网的负序电流。但考虑供电可靠性和成本，牵引变电所一般利用传统的scott变压器或v/v变压器，先将3相110kv输入电压降压为2个单相27.5kv电压输出；变压器的2个27.5kv输出端，其中一端接到牵引线上，另一个输出端通过同相供电装置接入到牵引线上。因此可认为牵引变电所将一个电力变压器和一个同相供电装置并联接入27.5kv牵引电网，向列车提供电能。由于牵引线路较长，27.5kv牵引网在两个牵引变电所之间的设置电分段区，即通过锚段关节实现不同供电区间的电气绝缘和机械连接。为保证全线路上列车再生制动能量的利用，在电分段区的两端并联能量调度装置，给不同供电区间的能量流通构造了通路。
2、现有技术中，列车的再生制动能量只在能量调度装置连接的两个供电区间内进行调度，无法同时针对2个以上的牵引变电分配列车的再生制动能量，并且无法考虑能量在不同供电区间的损耗。列车在过分段区时受电弓会同时搭接到两个供电区间上，分段区两端的电压存在较大差异时，会在受电弓上产生较大的浪涌电流和电弧，危害供电线路及相关设备安全。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明实施例提供一种能量调度装置的控制方法及相关设备，以实现不同供电区间列车再生制动能量的全线路调度、列车平滑过分段以及减少110kv电网负序电流的目的。
2、为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
3、本发明实施例第一方面公开了一种能量调度装置的控制方法，应用于能量管理系统，所述能量管理系统通信连接同相贯通牵引供电系统内的每一牵引变电所和每一分区所中的能量调度装置，所述控制方法包括：
4、实时监测目标列车的运行位置；
5、当所述运行位置距离任一所述分区所超过预设距离时，每次随机选取一个所述能量调度装置中作为首个控制对象，针对所述首个控制对象执行内层优化策略，直到所有所述能量调度装置都作为所述首个控制对象执行所述内层优化策略后，得到每一所述能量调度装置作为所述首个控制对象时对应的调度指令集，以及所述调度指令集执行时各个所述牵引变电所需要输出的优化总功率；所述调度指令集中包含每一所述能量调度装置对应的调度指令；
6、基于最小的所述优化总功率对应的所述调度指令集，控制各个所述能量调度装置进行能量调度；
7、当所述运行位置距离任一所述分区所小于或等于所述预设距离时，基于预先建立的牵引电网潮流方程，控制各个能量调度装置，使得每一所述能量调度装置两端的电压差值在预设电压范围之内。
8、优选的，所述针对所述首个控制对象执行内层优化策略，包括：
9、将所述首个控制对象对应的所述能量调度装置作为目标能量调度装置，计算处于所述目标能量调度装置第一侧的各个所述牵引变电所输出的总功率得到第一功率，并计算处于第二侧的各个所述牵引变电所输出的总功率得到第二功率；所述第二侧为所述目标列车行驶方向的一侧，所述第一侧为所述目标列车行驶方向相对的一侧；
10、基于所述第一功率和所述第二功率，确定所述目标能量调度装置对应的调度指令；所述调度指令包括：调度方向和调度功率；
11、基于预设的潮流解算模型修正所述调度指令；
12、基于修正后的所述调度指令更新所述第一功率，并将更新后的所述第一功率累加到优化总功率中；
13、计算与所述目标能量调度装置与相邻的所述能量调度装置之间所述牵引变电所的输出功率，并作为所述第一功率，将与所述目标能量调度装置与相邻的所述能量调度装置作为新的所述目标能量调度装置，计算所述目标能量调度装置另一侧各个所述牵引变电所输出的总功率，并作为所述第二功率，返回执行所述基于所述第一功率和所述第二功率，确定所述目标能量调度装置对应的调度指令这一步骤，直到所述目标能量调度装置不存在相邻的所述能量调度装置。
14、优选的，所述基于所述第一功率和所述第二功率，确定所述目标能量调度装置对应的调度指令，包括：
15、当所述第一功率大于0且所述第二功率小于0时，确定调度方向为所述第二侧至所述第一侧的方向，确定调度功率等于所述第二功率；
16、当所述第一功率小于0且所述第二功率大于0时，确定所述调度方向为所述第一侧至所述第二侧的方向，确定所述调度功率等于所述第一功率；
17、基于所述调度方向和所述调度功率，得到所述目标能量调度装置对应的调度指令。
18、优选的，所述基于预设的潮流解算模型修正所述调度指令，包括：
19、基于潮流解算模型和所述调度指令，进行潮流计算得到第一优化功率和第二优化功率；所述第一优化功率和所述第二优化功率分别为所述调度指令执行时，所述目标能量调度装置的所述第一侧和所述第二侧对应的功率；
20、分别将所述第一功率、所述第二功率、所述第一优化功率和所述第二优化功率与0进行比较，得到比较结果；
21、若所述比较结果符合预设的修正条件，则确定所述调度指令的调整量，并基于所述调整量修正所述调度指令，返回执行所述基于潮流解算模型和所述调度指令，进行潮流计算得到第一优化功率和第二优化功率这一步骤；
22、若所述比较结果符合预设的修正结束条件，则当所述潮流计算的次数等于1时，确定当前的所述调整指令为修正后的所述调整指令；当所述潮流计算的次数大于1时，确定前一次的所述调整指令为修正后的所述调整指令。
23、优选的，所述确定所述调度指令的调整量，并基于所述调整量修正所述调度指令，包括：
24、根据所述调度指令对应的所述目标能量调度装置的额定容量、元启发式算法或机器学习方法确定所述调度指令的调整量；
25、基于所述调整量修正所述调度指令中的所述调度方向和/或所述调度功率。
26、优选的，所述当所述运行位置距离任一所述分区所小于或等于所述预设距离时，基于预先建立的牵引电网潮流方程，控制各个能量调度装置，使得每一所述能量调度装置两端的电压差值在预设电压范围之内，包括：
27、基于预先建立的牵引电网潮流方程和各个所述牵引变电所的输出电压，求解每一所述分区所的两端电压，得到第一端电压和第二端电压；
28、针对每一所述分区所中的所述能量调度装置，基于所述第一端电压和所述第二端电压确定对应的目标输出电压；
29、基于所述牵引电网潮流方程和各个所述目标输出电压，求解每一所述能量调度装置的两端功率，得到第一端功率和第二端功率；
30、针对每一所述能量调度装置，基于所述能量调度装置的额定功率和预设的功率调整规则，调整对应的所述第一端功率和所述第二端功率，基于调整后的所述第一端功率和所述第二端功率，生成功率输出指令；
31、向每一所述能量调度装置发送对应的所述功率输出指令，控制各个能量调度装置两端的功率，使得所述能量调度装置两端的电压差值在预设电压范围之内。
32、优选的，所述针对每一所述分区所中的所述能量调度装置，基于所述第一端电压和所述第二端电压确定对应的目标输出电压，包括：
33、针对每一所述分区所中的所述能量调度装置，将所述第一端电压和所述第二端电压的平均值确定为对应的目标输出电压；
34、或者，
35、针对每一所述分区所中的所述能量调度装置，将所述第一端电压或者所述第二端电压确定为对应的目标输出电压。
36、优选的，所述基于所述能量调度装置的额定功率和预设的功率调整规则，调整对应的所述第一端功率和所述第二端功率，基于调整后的所述第一端功率和所述第二端功率，生成功率输出指令，包括：
37、判断所述第一端功率和所述第二端功率的和值是否超过所述能量调度装置的额定功率；
38、若是，则对所述第一端功率和所述第二端功率进行调整，使得所述第一端功率和所述第二端功率的和值不超过所述额定功率；
39、基于所述牵引电网潮流方程、当前的所述第一端功率和当前的所述第二端功率，求解所述能量调度装置两端的电压差值；
40、若所述电压差值在预设电压范围之内，则基于调整后的所述第一端功率和调整后的所述第二端功率，生成功率输出指令；
41、若所述电压差值不在预设电压范围之内，则对当前的所述第一端功率和当前的所述第二端功率进行二次调整，并返回执行所述基于所述牵引电网潮流方程、当前的所述第一端功率和当前的所述第二端功率，求解所述能量调度装置两端的电压差值这一步骤，直到返回的次数达到预设次数，向线路信号系统发送表征所述电压差值超过所述预设电压范围的提醒信号。
42、优选的，若所述能量调度装置的直流母线未配置能量储能单元，则所述方法还包括：
43、若所述第一端功率和所述第二端功率的和值不超过所述能量调度装置的额定功率，则判断所述第一端功率和所述第二端功率中的有功功率的和值是否为0；
44、若是，则不对所述第一端功率和所述第二端功率进行调整；
45、若否，则对所述第一端功率和所述第二端功率进行调整，使得所述第一端功率和所述第二端功率的和值不超过所述额定功率，并且所述第一端功率和所述第二端功率中的有功功率的和值为0。
46、优选的，所述牵引变电所由电力变压器和同相供电装置并联构成，所述方法还包括：
47、当所述运行位置距离任一所述分区所超过预设距离时，针对每一所述牵引变电所，若检测到所述电力变压器的输出功率超出所述同相供电装置的输出功率并且达到预设功率范围，则确定为目标牵引变电所；
48、计算所述目标牵引变电所需要相邻牵引变电所提供的支援功率；
49、基于所述目标牵引变电所的输出功率和关联能量调度装置的额定功率，对所述支援功率进行调整；所述关联能量调度装置为所述目标牵引变电所和所述相邻牵引变电所之间的所述能量调度装置；
50、控制所述关联能量调度装置为所述目标牵引变电所提供调整后的所述支援功率。
51、优选的，所述计算所述目标牵引变电所需要相邻牵引变电所提供的支援功率，包括：
52、计算相邻牵引变电所中所述同相供电装置的额定功率与实际输出功率的差值，并计算所述差值的两倍，得到所述目标牵引变电所需要相邻牵引变电所提供的支援功率。
53、优选的，基于所述目标牵引变电所的输出功率和关联能量调度装置的额定功率，对所述支援功率进行调整，包括：
54、判断所述目标牵引变电所的输出功率是否小于所述支援功率；
55、若是，调整所述支援功率，使所述支援功率等于所述目标牵引变电所的输出功率；
56、若否，则不调整所述支援功率；
57、判断当前的所述支援功率是否大于关联能量调度装置的额定功率；
58、若是，调整当前的所述支援功率，使所述支援功率等于所述关联能量调度装置的额定功率；
59、若否，则不调整当前的所述支援功率。
60、本发明实施例第二方面公开了一种能量调度装置的控制装置，应用于能量管理系统，所述能量管理系统通信连接同相贯通牵引供电系统内的每一牵引变电所和每一分区所中的能量调度装置，所述控制装置包括：
61、监测单元，用于实时监测目标列车的运行位置；
62、能量调度单元，用于当所述运行位置距离任一所述分区所超过预设距离时，每次随机选取一个所述能量调度装置中作为首个控制对象，针对所述首个控制对象执行内层优化策略，直到所有所述能量调度装置都作为所述首个控制对象执行所述内层优化策略后，得到每一所述能量调度装置作为所述首个控制对象时对应的调度指令集，以及所述调度指令集执行时各个所述牵引变电所需要输出的优化总功率；所述调度指令集中包含每一所述能量调度装置对应的调度指令；基于最小的所述优化总功率对应的所述调度指令集，控制各个所述能量调度装置进行能量调度；
63、过分段控制单元，用于当所述运行位置距离任一所述分区所小于或等于所述预设距离时，基于预先建立的牵引电网潮流方程，控制各个能量调度装置，使得每一所述能量调度装置两端的电压差值在预设电压范围之内。
64、本发明实施例第三方面公开了一种存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序被执行时，具体用于实现本发明实施例第一方面任一所述的能量调度装置的控制方法。
65、本发明实施例第四方面公开了一种电子设备，包括：存储器和处理器；
66、所述存储器用于存储计算机程序；
67、所述处理器用于执行所述计算机程序，具体用于实现本发明实施例第一方面任一所述的能量调度装置的控制方法。
68、基于上述本发明实施例提供的一种能量调度装置的控制方法及相关设备，实时监测目标列车的运行位置；当所述运行位置距离任一所述分区所超过预设距离时，每次随机选取一个所述能量调度装置中作为首个控制对象，针对所述首个控制对象执行内层优化策略，直到所有所述能量调度装置都作为所述首个控制对象执行所述内层优化策略后，得到每一所述能量调度装置作为所述首个控制对象时对应的调度指令集，以及所述调度指令集执行时各个所述牵引变电所需要输出的优化总功率；所述调度指令集中包含每一所述能量调度装置对应的调度指令；基于最小的所述优化总功率对应的所述调度指令集，控制各个所述能量调度装置进行能量调度；当所述运行位置距离任一所述分区所小于或等于所述预设距离时，基于预先建立的牵引电网潮流方程，控制各个能量调度装置，使得每一所述能量调度装置两端的电压差值在预设电压范围之内。在本方案中，根据同相贯通牵引供电系统运行状态，优化调整分区所能量调度装置的功率输出，以实现不同供电区间列车再生制动能量的全线路调度、列车平滑过分段以及减少110kv电网负序电流的目的。
1.一种能量调度装置的控制方法，其特征在于，应用于能量管理系统，所述能量管理系统通信连接同相贯通牵引供电系统内的每一牵引变电所和每一分区所中的能量调度装置，所述控制方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所述首个控制对象执行内层优化策略，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一功率和所述第二功率，确定所述目标能量调度装置对应的调度指令，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于预设的潮流解算模型修正所述调度指令，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述调度指令的调整量，并基于所述调整量修正所述调度指令，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述运行位置距离任一所述分区所小于或等于所述预设距离时，基于预先建立的牵引电网潮流方程，控制各个能量调度装置，使得每一所述能量调度装置两端的电压差值在预设电压范围之内，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述针对每一所述分区所中的所述能量调度装置，基于所述第一端电压和所述第二端电压确定对应的目标输出电压，包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述能量调度装置的额定功率和预设的功率调整规则，调整对应的所述第一端功率和所述第二端功率，基于调整后的所述第一端功率和所述第二端功率，生成功率输出指令，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，若所述能量调度装置的直流母线未配置能量储能单元，则所述方法还包括：
10.根据所述权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牵引变电所由电力变压器和同相供电装置并联构成，所述方法还包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述计算所述目标牵引变电所需要相邻牵引变电所提供的支援功率，包括：
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，基于所述目标牵引变电所的输出功率和关联能量调度装置的额定功率，对所述支援功率进行调整，包括：
13.一种能量调度装置的控制装置，其特征在于，应用于能量管理系统，所述能量管理系统通信连接同相贯通牵引供电系统内的每一牵引变电所和每一分区所中的能量调度装置，所述控制装置包括：
14.一种存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，所述计算机程序被执行时，具体用于实现如权利要求1至12任意一项所述的能量调度装置的控制方法。
15.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；
