基于广义目标级联法的多牵引变电站光伏-储能协同规划配置.pdfVIP

2024年8月电工技术学报Vol.39No.15

第39卷第15期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYAug.2024

DOI:10.19595/ki.1000-6753.tces.240164

基于广义目标级联法的多牵引变电站

光伏-储能协同规划配置

陈艳波刘宇翔田昊欣张瑞芯徐子韬

（新能源电力系统全国重点实验室（华北电力大学）北京102206）

摘要为铁路牵引供电系统中牵引变电站接入光伏等新能源以及储能，是积极落实能源交通

绿色融合发展战略的手段之一。协同规划各个牵引变电站的新能源储能容量，能够有效提升较长

距离牵引供电网络的绿色化水平。该文以融通型牵引供电架构为基础，以“规划+运行”为基本

思路，提出多牵引变电站光伏-储能协同规划配置方法。首先对负荷侧数据进行处理，同时建立光

伏出力的概率模型；其次以经济性最优建立单牵引变电站优化规划模型，并采用广义目标级联

（G-ATC）法，考虑投资、运行成本最小及弃光成本最小，构建同一铁路沿线多座牵引变电站的

协同规划模型，对多站点进行协同规划配置；最后针对得到的协同规划配置方案进行了运行模拟，

并以某货运铁路为例进行分析。结果表明，该方法能够合理、高效地完成多站点新能源-储能规划

配置并满足系统运行需求，为既有基于融通供电型的牵引供电系统升级改造提供了可行方案。

关键词：轨道交通绿色能源系统牵引变电站广义目标级联法光伏-储能协同规划

中图分类号：TM715;U223

电系统引入铁路功率调节器后的储能配置进行了分

0引言

析。文献[4]系统性地分析了新能源-储能组分优化配

我国拥有世界上最庞大的轨道交通运营网络，置原则、协同运行等关键方案及核心技术体系架构。

“能交融合”发展与“双碳”战略的实施共同推动文献[5]针对协同供能的轨道交通供能系统架构，建

其向高效能、高弹性和绿色化方向演进，并逐步与立了多源供能自洽平衡规划系统，并分析了基于协

新型电力系统发展相适应。随着我国步入构建现代同供能的转型发展路径。文献[6]以高速铁路牵引供

能源体系的新阶段，能源低碳转型进入重要窗口电系统为载体，研究了能量优化调度方法并予以实

期[1]，但从资产全寿命周期角度来看，轨道交通运例分析。文献[7]通过分析城市轨道交通牵引供电系

营网络的碳排放占比仍然处于高位，降低碳排放量统特点，结合短期能量预测的手段，对接入的风光

已然成为亟待解决的问题之一。然而，轨道交通路储系统容量优化配置进行了研究。

域存在大量空置面积，对其铺设光伏等新能源进行上述文献的共同目标是研究将风光等新能源接

合理利用，有助于资产实现能源化转型。以上原因入牵引供电网络后，容量优化配置及调度运行等关

使得新能源储能引入牵引供电网络并构建轨道交通键问题。但是，牵引供电网络相较于普通供电网络

绿色能源系统成为当下的发展趋势。具有运行负荷单一、对外封闭特性，即以供给电力

针对轨道交通牵引供电系统引入绿色能源方机车能量为最主要目标，且不允许在其上任意增加

面，已有相关文献对此开展研究。文献[2]针对“网-接入点，从而保证运行安全的特点。因此，牵引变

源-储-车”一体化供能体系及规划配置技术进行了电站成为将风光等新能源接入牵引供电网络并提供

研究综述。文献[3]针对双流制（直流-交流）牵引供绿色能源的最佳接入点。由于大多数牵引供电网络