技术特征：
1.一种接入牵引变电所的分布式发电系统，包括牵引变电所ts和牵引网，牵引变电所ts的牵引侧通过导线分别与牵引母线tb1、牵引母线tb2连接，牵引母线tb1通过馈线tf1与牵引网的r线相连，牵引母线tb2通过馈线tf2与牵引网的t线相连，牵引母线tb1与牵引母线tb2之间设有电压互感器pt，馈线tf2设有电流互感器ct1，其特征在于：沿铁路走向平行敷设电力电缆cp线、电力电缆cn线，沿电力电缆cp线设置n个新能源发电装置，具体记为新能源发电装置g1、新能源发电装置g2、新能源发电装置gi、
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、新能源发电装置gn；新能源发电装置gi的正极通过馈线gpi与就近的电力电缆cp线连接，负极通过馈线gni与就近的电力电缆cn线连接；所述电力电缆cp线、电力电缆cn线在牵引变电所ts处分别通过馈线tg2、馈线tg1与牵引母线tb2、牵引母线tb1连接，馈线tg2设有电流互感器ct2；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sa1、光纤对sa2、光纤对sai、
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、光纤对san分别与新能源发电装置g1、新能源发电装置g2、新能源发电装置gi、
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、新能源发电装置gn的测控端连接，电压互感器pt的测量端及电流互感器ct1和电流互感器ct2的测量端与中央协调控制器ccc输入端连接；其中，n≥2，i=1,2,3,
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,n。2.根据权利要求1所述的一种接入牵引变电所的分布式发电系统，其特征在于：牵引变电所ts处设置能量存储装置tes，能量存储装置tes分别与牵引母线tb1、牵引母线tb2连接，中央协调控制器ccc的测控端经光纤对ses与能量存储装置tes的测控端连接。3.根据权利要求2所述的一种接入牵引变电所的分布式发电系统，其特征在于：所述能量存储装置tes包括单相储能变压器（1）、单相储能变流器（2）、直流母线（3）、燃料电池直直变换器（8）、电解水直直变换器（10）、电解水制氢储能单元（11）和燃料电池发电单元（9）；所述单相储能变压器（1）的高压侧两端分别与牵引母线tb1和牵引母线tb2连接，所述单相储能变压器（1）的低压侧与单相储能变流器（2）交流侧连接，单相储能变流器（2）直流侧与直流母线（3）连接；电解水直直变换器（10）一侧与直流母线（3）连接，另一侧与电解水制氢储能单元（11）连接；燃料电池直直变换器（8）一侧与直流母线（3）连接，另一侧与燃料电池发电单元（9）连接；电解水制氢储能单元（11）储存的氢气供给燃料电池发电单元（9）。4.根据权利要求3所述的一种接入牵引变电所的分布式发电系统，其特征在于：所述能量存储装置tes还包括超级电容直直变换器（4）、锂电池直直变换器（6）、超级电容储能单元（5）和锂电池储能单元（7）；超级电容直直变换器（4）一侧与直流母线（3）连接，另一侧与超级电容储能单元（5）连接；锂电池直直变换器（6）一侧与直流母线（3）连接，另一侧与锂电池储能单元（7）连接。5.一种基于权利要求1~4任意一项所述的接入牵引变电所的分布式发电系统的控制方法，其特征在于：中央协调控制器ccc判断是否存在故障的新能源发电装置，如果存在故障，控制故障的新能源发电装置退出运行；中央协调控制器ccc控制处于正常工况的新能源发电装置独立自主发电运行。6.根据权利要求5所述的一种接入牵引变电所的分布式发电系统的控制方法，其特征在于，所述中央协调控制器ccc控制处于正常工况的新能源发电装置独立自主发电运行包括：中央协调控制器ccc获取电压互感器pt测得的电压信号及电流互感器ct1测得的第一电流信号；根据获取的电压信号和第一电流信号计算牵引网功率p1，其中，牵引网功率p1流向牵引网为牵引功率,记为正，有功功率流向牵引变电所ts为反馈功率，记为负；中央协调
控制器ccc根据牵引网功率p1控制新能源发电装置的输出功率pm。7.根据权利要求6所述的一种接入牵引变电所的分布式发电系统的控制方法，其特征在于，所述根据牵引网功率p1控制新能源发电装置的输出功率pm包括：当牵引网功率p1为负数时，若电力部门允许牵引供电系统余电上网，中央协调控制器ccc控制新能源发电装置的输出功率pm为min（ptn+p1+ptss，pmmax）；若电力部门不允许牵引供电系统余电上网，则中央协调控制器ccc控制新能源发电装置的输出功率pm为min(ptss, pmmax)；其中，ptn为牵引变电所ts的额定功率，pmmax为新能源发电装置的最大发电功率, ptss为能量存储装置tes即时储能功率；min（*）代表求最小值；当牵引网功率p1为正数时，若电力部门允许牵引供电系统余电上网，中央协调控制器ccc控制新能源发电装置的输出功率pm为min（ptn+p1+ptss，pmmax）；若电力部门不允许牵引供电系统余电上网，中央协调控制器ccc控制新能源发电装置的输出功率pm为min（p1+ptss，pmmax）；所述能量存储装置tes即时储能功率ptss由下式确定：其中，为锂电池储能单元额定功率、为超级电容储能单元额定功率、为电解水制氢储能单元额定功率；其中，为二值函数，中央协调控制器ccc获取能量存储装置tes工作状态，当锂电池储能单元（7）具备储能能力时，设置为1，反之设置为0；当超级电容储能单元（5）具备储能能力时，设置为1，反之设置为0；当电解水制氢储能单元（11）具备储能能力时，设置为1，反之设置为0。8.根据权利要求7所述的一种接入牵引变电所的分布式发电系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：中央协调控制器ccc获取电流互感器ct2测得的第二电流信号；根据获取的电压信号和第二电流信号计算新能源发电装置的实际发出功率p2；判断新能源发电装置的实际发出功率p2是否满足要求，如果否，调整新能源发电装置的实际发出功率p2。9.根据权利要求7所述的一种接入牵引变电所的分布式发电系统的控制方法，其特征在于：所述控制方法还包括：中央协调控制器ccc根据获取的电压信息、第一电流信息和第二电流信息控制能量存储装置tes运行于储能或释能工况；当牵引网功率p1为负数时，若电力部门不允许牵引供电系统余电上网时，控制能量存储装置tes运行于储能工况；若电力部门允许牵引供电系统余电上网，且当ptn+p1<pmmax时，控制能量存储装置tes运行于储能工况；当牵引网功率p1为正数时，若电力部门不允许牵引供电系统余电上网时，且当p1<pmmax时，控制能量存储装置tes运行于储能工况；若电力部门允许牵引供电系统余电上网时，且当ptn+p1<pmmax，控制能量存储装置tes运行于储能工况；当牵引网功率p1为正数时，且当p1>pref>pmmax时，控制能量存储装置tes运行于释能工况；其中，pref为牵引变电所ts削峰功率阈值。
技术总结
本发明提供了一种接入牵引变电所的分布式发电系统及控制方法，属于电气化铁路牵引供电技术领域。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，铁路沿线走廊的设置新能源发电装置通过电力电缆接入牵引变电所的牵引母线，牵引所设置中央协调控制器实时监测牵引网功率情况，动态控制新能源发电装置输出功率，实现新能源功率的最优利用。主要用于分布式发电系统接入牵引变电所的电力调度与管理。的电力调度与管理。的电力调度与管理。
技术研发人员：黄小红 李群湛 吴波
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2021.09.08
技术公布日：2021/10/11