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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明公开了一种基于运行松弛度的电气化铁路自适应频率响应方法，属于需求侧管理与电力系统频率控制领域。该方法首先建立适用于频率控制的列车运行策略优化模型，然后定义了列车运行松弛度以量化列车的频率调节能力，最后提出包含列车速度距离模式曲线在线更新和自适应下垂控制在内的电气化铁路自适应频率响应方法。该方法利用列车能在短时间内调整牵引功率的特点，根据列车运行状态自适应地提供合适的频率响应功率，能够在保证列车经济驾驶和准点到站的前提下有效提升电力系统的频率调节能力，对新能源规模化接入电力系统具有明显的支撑作用。

主权项：1.一种基于运行松弛度的电气化铁路自适应频率响应方法，其特征在于，该方法步骤如下：建立适用于频率控制的列车运行策略优化模型；提出列车运行松弛度以量化列车的频率调节能力；提出包含列车速度距离模式曲线在线更新和自适应下垂控制在内的电气化铁路自适应频率响应方法；所述的电气化铁路自适应频率响应方法包含列车速度距离模式曲线在线更新和自适应下垂控制，具体为：列车速度距离模式曲线在线更新方法具体如下：a时间离散化：首先把时间间隔离散化为若干段，每一段间隔时长为T0；列车速度距离模式曲线每T0时间间隔更新一次；b列车位置估计：在nT0时刻，列车位于位置x0，假设xref,n-1t和vref,n-1t分别表示上次更新的参考速度距离模式曲线的距离-时间和速度-时间关系，在参考速度距离模式曲线xref,n-1的坐标系统中，t0时刻列车位于x0，t0满足：xref,n-1t0＝x0列车在n+1T0时刻的速度v1和位置x1估计为：v1＝vref,n-1t0+T0x1＝xref,n-1t0+T0c剩余路程分段：从位置x1开始，将剩余的路程分成两段，第一段路程的长度为：Xd,1＝αv1T0其中，α＞1是一个常系数；在此基础上，根据道路限速变化和轨道坡度变化将第一段路程再次分为K个恒定坡度和恒定限速的二级分段，将第二段路程再次分为N-K个恒定坡度和恒定限速的二级分段；d形成驾驶策略优化问题：要求在第一个路程分段的每个二级分段中，列车以常牵引功率行驶，在第一个路程分段的每个二级分段中，列车运行策略优化模型应该添加如下约束： 其中，上标i表示第i个分段，TCr表示巡航时间，vCr表示巡航速度，vB表示制动结束时的速度；以总的能量消耗最小为目标函数： CCr为巡航能耗，CTr为牵引阶段的能量消耗；求解所述的适用于频率控制的列车运行策略优化模型得到列车速度距离模式曲线的在线更新结果；自适应频率下垂控制方法具体如下：如果电力系统的频率偏差小于0，频率下垂系数函数应该满足：①连续，②单调递增，③Dup0＝0，Dup1＝Dmax，其中Dmax是取定的最大下垂系数；如果电力系统的频率偏差大于0，列车的频率下垂系数Ddn始终取最大：Ddn＝Dmax列车输出功率表达为：P0t＝max{0,min{Pm,Preft+ΔP0t}}其中，Pm为最大牵引功率；Preft是频率响应的参考功率，可由牛顿第二定律计算如下： ΔP0t是t时刻的对于频率偏差Δft的功率响应大小，计算如下：

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