轨道列车的再生能量的利用方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及列车能量控制技术领域，尤其涉及一种轨道列车的再生能量的利用方 法和系统。
【背景技术】
[0002] 随着我国城市化进程的加快，出行需求急剧增多。具有大运量、低能耗、高准时性 的城市轨道交通，其重要性日益凸显。在提升城市轨道交通运营能力的同时，也带来了能耗 的剧增。列车节能运行控制和再生制动等相关节能技术因此受到了极大关注。
[0003] 城市轨道系统中，列车频繁启动与制动。列车制动时产生的再生能量可达到启动 所需能量的20%以上。目前，对列车再生制动能量的研宄主要集中在设备的研制上，如能馈 装置，储能装置等，在运营组织方面的研宄有时刻表的制定等，而基于优化速度曲线的再生 能量利用较为少见。
[0004] 在移动闭塞信号控制条件下，安全运行只需相邻两列同向列车之间保持一定的距 离即可。该控制模式能够保证在安全通行的基础上提高线路的行车密度，进而提高运营能 力。由于在移动闭塞控制中，运行列车的密度大，情况复杂，为了保证行车的安全，实现"线 控"，借助于计算机的模拟功能，对列车的追踪运行与优化控制进行研宄是一种较为切实可 行的方法。
[0005] 基于基本模型的模拟方法、基于时间模型的模拟方法以及基于事件模型的模拟方 法是目前主要应用的三种方法。它们各有优缺点：基于基本模型的方法适用于路轨导电环 长度较小的情况。基于时间的方法，从建模上虽较为容易，但带来计算量大的问题。而事件 触发方法则以模拟精度为代价减少计算量。
[0006] 如何有效安全地利用列车的再生能量是当前的一个研宄热点。
【发明内容】
[0007] 本发明的实施例提供了一种轨道列车的再生能量的利用方法和系统，以充分地优 化利用列车的再生能量。
[0008] 为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
[0009] -种轨道列车的再生能量的利用方法，包括：
[0010] 轨道列车在制动减速过程中根据速度的降低产生再生能量，所述轨道列车将所述 再生能量传输到电网中，将所述轨道列车的速度变化信息传输到列车调度中心；
[0011] 所述列车调度中心确定需要加速的轨道列车后，根据所述再生能量、所述需要加 速的其它轨道列车的速度、位置信息计算出加速度，将所述加速度信息传输给所述需要加 速的轨道列车。
[0012] 优选地，所述轨道列车在制动减速过程中根据速度的变化产生再生能量，包括：
[0013] 轨道列车接收到列车减速命令后，所述轨道列车中的牵引传动子系统采取制动减 速处理，在制动减速过程中，根据所述轨道列车的动能减少产生所述轨道列车的再生能量， 第j辆轨道列车产生的再生能量4的计算公式如下：
[0015] Mj是第j辆列车的质量，v'j是第j辆列车减速后的速度，Vj是第j辆列车的初始 速度；
[0016] 所述轨道列车中的牵引传动子系统通过变流器将所述再生能量e/专输到电网中。
[0017] 优选地，所述将所述轨道列车的速度变化信息传输到列车调度中心，包括：
[0018] 列车调度中心管理多个变电所，存储每个变电所的管理范围信息，所述列车调度 中心接收到第j辆轨道列车的速度变化信息后，计算出所述第j辆轨道列车的再生能量ej
[0020]M肩第j辆列车的质量，V、是第j辆列车减速后的速度，^是第j辆列车的初始 速度；
[0021] 所述列车调度中心接收到一个变电所范围内的所有减速列车的速度变化信息后， 将计算出的一个变电所范围内的所有减速列车产生的再生能量进行叠加后，再进行存储；
[0022] Er=Sej
[0023] 是整个变电所范围内所有减速列车产生的再生制动总能量。
[0024] 优选地，所述的列车调度中心确定需要加速的轨道列车后，根据所述再生能量、所 述需要加速的其它轨道列车的速度、位置信息计算出加速度，将所述加速度信息传输给所 述需要加速的轨道列车，包括：
[0025] 所述的列车调度中心计算出经典加速度计算公式给需要加速的第i辆加速列车 带来的加速度fi(1);
[0027] T是所述第i辆加速列车的司机的弛豫时间，￥_为所述第i辆加速列车行使的 最大速度，h。为车辆之间的安全距离，AXn为所述第i辆加速列车与前车之间的距离，V4是 当前时刻列车的速度；
[0028] 所述的列车调度中心计算出所述再生能量给所述第i辆加速列车带来的加速度 fi(2)；
[0031] 11是所述第i辆加速列车的质量，V'是所述第i辆加速列车通过车间距由经典加 速度计算公式计算出来的下一时刻达到的加速度，'=V°PT
[0032] 是整个变电所范围内减速列车的产生的再生制动总能量，N是整个变电所范围 内加速列车的总数量；
[0033] 所述的列车调度中心计算出第i辆加速列车的总加速度A=fiW+fi(2)，通过通信 系统将所述第i辆加速列车的总加速度A信息传输给所述第i辆加速列车。
[0034] 优选地，所述的方法还包括：
[0035] 所述列车控制中心通过控制轨道列车的发车间隔和/或运行速度来控制再生能 量的数量。
[0036] 根据本发明的另一方面，提供了一种轨道列车的再生能量的利用系统，包括：轨道 列车和列车调度中心；
[0037] 轨道列车，用于在制动减速过程中根据速度的变化产生再生能量，所述轨道列车 将所述再生能量传输到电网中，将所述轨道列车的速度变化信息传输到列车调度中心；
[0038] 所述列车调度中心，用于确定需要加速的轨道列车后，根据所述再生能量、所述需 要加速的其它轨道列车的速度、位置信息计算出加速度，将所述加速度传输给所述需要加 速的轨道列车。
[0039] 优选地，所述的轨道列车包括：牵引传动子系统和列车通信子系统；
[0040] 所述的列车通信子系统，用于接收到所述列车调度中心传输过来的列车减速命令 后，将所述列车减速命令传输给所述牵引传动子系统；
[0041] 所述的牵引传动子系统，用于接收到列车减速命令后，采取制动减速处理，在制动 减速过程中，根据所述轨道列车的动能减少得到所述轨道列车的再生能量，第j辆轨道列 车产生的再生能量4的计算公式如下：
[0043] 是第j辆列车的质量，V、是第j辆列车减速后的速度，是第j辆列车的初始 速度；
[0044] 通过变流器将所述再生能量e」传输到电网中。
[0045] 优选地，所述的列车调度中心管理包括：中心通信子系统、再生能量计算模块和再 生能量存储模块；
[0046] 所述的中心通信子系统，用于接收到轨道列车传输过来的第j辆轨道列车的速度 变化信息后，将所述第j辆轨道列车的速度变化信息传输给所述再生能量计算模块；
[0047] 所述的再生能量计算模块，用于接收到第j辆轨道列车的速度变化信息后，计算 出所述第j辆轨道列车的再生能量将所述再生能量4传输给再生能量存储模块；
[0049] 是第j辆列车的质量，V、是第j辆列车减速后的速度，是第j辆列车的初始 速度；
[0050] 所述的再生能量存储模块，用于管理多个变电所，存储每个变电所的管理范围信 息，将计算出的一个变电所范围内的所有减速列车产生的再生能量进行叠加后，再进行存 储；
[0051] Er= Sej
[0052] 是整个变电所范围内减速列车的产生的再生制动总能量。
[0053] 优选地，所述的列车调度中心管理还包括：
[0054] 再生能量分配模块，用于计算出经典加速度计算公式给需要加速的第i辆加速列 车带来的加速度fi(1);
[0056] T是所述第i辆加速列车的司机的弛豫时间，￥_为所述第i辆加速列车行使的 最大速度，h。为车辆之间的安全距离，AXn为所述第i辆加速列车与前车之间的距离，V4是 当前时刻列车的速度
[0057] 计算出所述再生能量给所述第i辆加速列车带来的加速度fi(2);
[0060] 11是所述第i辆加速列车的质量，V'是所述第i辆加速列车通过车间距由经典加 速度计算公式计算出来的下一时刻达到的加速度，