(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111239118.6 (22)申请日 2021.10.25 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113987930 A (43)申请公布日 2022.01.28 (73)专利权人 南京理工大 学 地址 210000 江苏省南京市玄武区孝陵卫 街道孝陵卫 街200号 (72)发明人 胡文斌　谢如　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11562 专利代理师 李娜 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/12(2006.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 110239600 A,2019.09.17CN 111638656 A,2020.09.08 CN 107515 537 A,2017.12.26 CN 101104387 A,20 08.01.16 CN 102542 262 A,2012.07.04 CN 112467739 A,2021.0 3.09 CN 109992843 A,2019.07.09 US 201525 6843 A1,2015.09.10 陈磊等.网压上限值对地铁列车 再生制动能 量利用影响. 《电气化铁道》 .2015,(第5期),第 47-50页. Pei Liu等.Energy- Efficient Trai n Timetable Optimizati on in the Subway System w ith Energy Stora ge Devices. 《网页 在线公开： ht tps://ieeexplore.ieee.org/ stamp/stamp.jsp?tp= &arnumber=82 94047》 .2018,第1-17页. 李志慧.城市轨道交通牵引供电系统再生能 量吸收技 术的发展与选择. 《城市轨道交通研究 爱》 .2018,第26卷(第6期),第34- 36页. 审查员 杨怡睿 (54)发明名称 一种城轨再生制动能量逆变回馈系统的优 化方法 (57)摘要 本申请公开了一种城轨再生制动能量逆变 回馈系统的优化方法， 包括： 采集与列车运行相 关的基本 数据； 对基本数据进行列车运行仿真计 算， 得到逆变回馈装置的选容选址关键参数； 根 据选容选址关键参数， 对基本数据进行迭代处 理， 迭代处理的结果经仿真计算后， 生成逆变回 馈系统的定容定址优化方案。 本申请形成了完善 的逆变回馈仿真方法， 对城市轨道再生能量吸收 装置的利用、 节能效果评估及合理的系统设计以 降低地铁运营成本具有重要意 义。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 113987930 B 2022.05.17 CN 113987930 B 1.一种城轨再生制动能量逆变回馈系统的优化方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 采集与列车运行相关的基本数据， 所述基本数据包括基本线路参数、 基本列车属性参 数、 ATO系统参数、 变电所基本电气参数和逆变回馈装置基本电气参数； 对所述基本数据进行列车运行仿真计算， 得到逆变回馈装置的选容选址关键参数， 所 述选容选 址关键参数包括列车运行能耗数据和全线变电所能耗数据； 根据所述选容选址关键参数， 对所述基本数据进行迭代处理， 所述迭代处理的结果经 所述仿真计算后， 生成所述逆变回馈系统的定容定 址优化方案； 采用遗传算法NSGA ‑II进行所述迭代处 理； 所述迭代处 理的方法包括： 对逆变回馈系统的额定值进行编码， 其中容 量采用实数编码， 选 址采用二进制编码； 根据逆变回馈装置投资成本优化评价函数和节能率优化评价函数， 建立遗传算法种群 适应度函数； 计算种群适应度值并进行遗传操作， 当迭代 代数达到最大迭代 代数时， 迭代结束； 适应度方程为max  f(X)＝[f1(X)， f2(X)]， 其中f1(x)为逆变回馈装置投资成本优化评 价函数、 f2(x)为系统级节能率优化评价 函数， 其中， W为参考系统中列车运行所节省的总电量， costinv为第i个牵引所内逆变回馈装 置投资成本； N为全线逆变回馈装置投入总数量； C0为逆变回馈装置与容量无关的价格分 量； E为逆变回馈装置容量， CM是容量单价， 单位元/kVA； WT1为参考系统中全线变电所牵引能 耗之和， WT2为投入逆 变回馈装 置后全线变电所牵引能耗之和， WEFS为全线被逆 变回馈装置吸 收的再生制动能量之和。 2.根据权利要求1所述的城轨再生制动能量逆变回馈系统的优化方法， 其特征在于， 所 述适应度值的计算方法包括： 选取第i个体并解码该个体对应的逆变回馈系统定容选址方案， 对所述逆变回馈系统 定容选址方案进行仿真计算； 根据所述仿真计算的结果， 得到所述个 体的适应度值。 3.根据权利要求1所述的城轨再生制动能量逆变回馈系统的优化方法， 其特征在于， 当 迭代处理结束后， 采用非支配标准、 能耗灵敏度标准和时间均匀分布标准， 得到所述定容定 址优化方案 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 113987930 B 2一种城轨再生制动能量逆变回馈系统的优化方 法 技术领域 [0001]本申请属于城市轨道交通技术领域， 具体涉及一种城轨再生制动能量逆变回馈系 统的优化方法。 背景技术 [0002]轨道交通大环境面临着节能减排和可持续发展的高要求， “在牵引变电所设置再 生电能吸收装置， 提高列车再生制动的效率， 以较少运营电能即降低运营成本， 同时减少大 气污染”的设计理念， 在国内外的轨道交通建设运营中已经越来越受到重视。 如何结合线路 实际条件与 列车特征参数去合理地选择逆变回馈系统定容选 址方案至关重要。 [0003]目前， 逆变回馈装置从初期的理论研究到如今大范围投入使用， 无论从技术成熟 度还是产品功能化、 模块化的角度， 都在日趋完善， 因此， 对逆变回馈装置在供电系统中优 化设计的需求也日益突出。 虽然国内在 城轨供电计算仿 真领域已有较为详尽的算法模型和 较为成熟 的仿真软件产品， 但完善逆变回馈相关模块的仿真系统还几乎空 白， 同时目前还 没有针对回馈型再生能量利用装置的能量回馈效率进行合理分析， 因此， 对城市轨道再生 能量吸收装置的利用、 节能效果评估及合理的系统设计以降低地铁运营成本具有重要意 义。 发明内容 [0004]本申请提出了一种城轨再生制动能量逆变回馈系统的优化方法， 从列车运行相关 基本数据入手， 通过仿 真计算， 寻找 最优的逆变回馈系统的选容选址方案， 提高再生能量利 用， 提升节能效果， 降低能源消耗。 [0005]为实现上述目的， 本申请提供了如下 方案： [0006]一种城轨再生制动能量逆变回馈系统的优化方法， 包括如下步骤： [0007]采集与列车运行相关的基本数据； [0008]对所述基本数据进行列车运行仿真计算， 得到逆变回馈装置的选容选址关键参 数； [0009]根据所述选容选址关键参数， 对所述基本数据进行迭代处理， 所述迭代处理的结 果经所述仿真计算后， 生成所述逆变回馈系统的定容定 址优化方案 。 [0010]优选的， 所述基本数据包括基本线路参数、 基本列车属性参数、 AT O系统参数、 变电 所基本电气参数和逆变回馈装置基本电气参数。 [0011]优选的， 所述选容选 址关键参数包括列车运行能耗数据和全线变电所能耗数据。 [0012]优选的， 采用遗传算法NSGA ‑II进行所述迭代处 理。 [0013]优选的， 所述迭代处 理的方法包括： [0014]对逆变回馈系统的额定值进行编码， 其中容量采用实数编码， 选址采用二进制编 码； [0015]根据逆变回馈装置 投资成本优化评价函数和节能率优化评价函数， 建立遗传 算法说　明　书 1/5 页 3 CN 113987930 B 3