CN109038630B - 一种具有储能辅助服务功能的电铁供电***及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有储能辅助服务功能的电铁供电***及控制方法，所述***包括电池储能网、牵引电网、铁路网，以及用于协调供电的监控网，所述电池储能网包括多个并联在母线上的电池储能单元，所述牵引电网将高压电网降压后输入到母线，为电池储能单元供电，电池储能单元通过母线为铁路网供电。所述电气化铁路供电***及控制方法，利用电池储能单元直接为铁路网供电，切断牵引电网中35kV～220kV电网与DN牵引网直接联系，在监控网调度下，电池储能网通过变压器汇集35kV～220kV电网电能，避免35kV～220kV电网受谐波、负序、功率因素降低等电能质量的影响，减小电网调峰压力；保证为间歇性、大功率且极具冲击性的机车负荷提供稳定、可靠、持续、安全的电能。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有储能辅助服务功能的电铁供电***及控制方法，属于铁路网领域。
背景技术
目前电气化铁路***已成为货物运输、人们出行不可或缺的方式之一，给我国经济发展奠定了深厚的根基。电气化铁路供电***主要采用如图1所示的V/V接线的供电方式(方式一)，或者采用如图1所示的Scott接线的供电方式(方式二)。由图1可知，电气化铁路主要由220kV高压铁路网、高压输电线路、诸多牵引站及牵引网构成，存在如下几个问题：
1)铁路机车负荷具有功率大、冲击性、不对称(采用单相供电方式)、制动向接触网回馈能量等特点，严重影响220kV高压网的电能质量(谐波、负序)、功率因素，且每条20～30km的供电臂上每天通过的列车并不是很密集，致使众多牵引变压器利用率很低，每年需要缴纳极高的容量电费，并网点设置的SVG、综合潮流控制器等设备也间接地增加了建设成本及运维成本；
2)目前铁路列车的供电完全依赖铁路网，为了保证高铁稳定、持续、安全、可靠的供电，***一二次设备需冗余配置，保护设置复杂，建设及运维成本很高。
3)建设220kV高压输电线路时工程建设成本很高、花费时间较长；在西部等偏远地区，220kV高压铁路网距离铁路较远，或者较为薄弱，使牵引网、牵引站无法建设，铁路无法顺利通行，严重影响了当地人们的顺利出行，制约了当地经济的高效良性发展。
有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种具有储能辅助服务功能的电铁供电***及控制方法，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有储能辅助服务功能的电铁供电***及控制方法，可为机车负荷提供稳定、可靠、持续、安全的电能。
为了实现上述目的，本发明的解决方案是：
一种具有储能辅助服务功能的电铁供电***，包括电池储能网、牵引电网、铁路网，以及用于协调所述电池储能网、牵引电网、铁路网供电的监控网，其中，所述电池储能网包括多个并联在母线上的电池储能单元，所述牵引电网将高压电网降压后输入到母线，为电池储能单元供电，所述电池储能单元通过母线为铁路网供电。
作为优选，所述牵引电网包括35kV～220kV电网、输电线路及牵引变压器，35kV～220kV电网通过输电线路为牵引变压器持续供电，牵引变压器则将35kV～220kV电压降为27.5kV输出到27.5kV母线。
作为优选，所述铁路网包括与27.5kV母线相连的接触线和轨道，与轨道相连的回流线，机车行驶在轨道上。
作为优选，所述电池储能单元包括依次相连的电池、储能电流器(PCS)和变压器，所述变压器与母线相连；所述电池、储能电流器、变压器均与监控网相连。在监控网调度下，电池储能单元通过小容量变压器汇集35kV～220kV电网电能，为机车负荷提供稳定、可靠、持续、安全的电能，同时吸收机车制动的反馈功率，切断35kV～220kV电网与牵引网的直接联系，规避35kV～220kV电网电能质量受损、功率因素降低等不利影响。
作为优选，所述电池储能单元为模块化结构，电池储能单元内的所有元器件均配置在同一壳体内。模块化结构方便电池储能单元的使用，保证各个电池储能单元互为备用。
作为优选，所述监控网包括主控***、总协调控制器、远动装置、微机保护、交换机；各个储能单元中的各台储能电流器与对应电池BMS通信，所有电池BMS通过以太网与主控***进行数据交换；同时，各个储能单元中的各台电池BMS与对应储能电流器进行通讯，各台储能电流器则通过以太网将与总协调控制器进行数据交换，总协调控制器则通过远动装置与主控站进行数据交换；电网调度中心与铁路调度中心则通过远动装置与主控***进行数据交换；储能变压器与牵引站变压器通过以太网与主控***进行数据交换；所述电铁供电***的综合微机保护则通过远动装置与主控***进行数据的交换。
一种具有储能辅助服务功能的电铁供电***控制方法，包括如下步骤：
工作状态判断和工作模式识别：若为非工作状态，则进行故障判别及检修，若为工作状态，则工作模式识别后进行下序步骤；
铁路网接触线有机车通过模式：当监控网检测到铁路网的接触线上有机车通过，此时电池储能网为机车提供电能，满足其用电需要，如果35kV～220kV电网需要调峰、调压、调频辅助***且电池储能网有能力提供辅助***需要的功率时，电池储能网同时为35kV～220kV电网提供辅助***；
铁路网接触线无机车通过模式：当监控网检测到铁路网的接触线上无机车通过时，此时如35kV～220kV电网需要辅助***且电池储能网有能力提供相应的功率，则电池储能网为35kV～220kV电网进行辅助***，如果此时35kV～220kV电网不需要进行辅助***，则35kV～220kV电网通过(小容量)变压器为电池储能网充电，电池储能网汇集电能。
作为优选，在接触线有机车通过模式下：如果电池储能网由于故障、荷电状态原因，电池电能无法满足对机车的支撑，此时电池储能网与35kV～220kV电网共同为机车提供电能，且辅助***功能终止。
作为优选，当接触线有机车通过，监控网监测到***满足
其中，P储能用为电池储能网除去由于故障、电池荷电状态等原因剩下可用的有功，P机车为机车通过接触线所需的有功功率；P变压器max为牵引电网内牵引变压器输出的有功功率最大值；P服务需为35kV～220kV电网需要调频、调峰时所需的有功功率；
此时，电池储能网在满足机车供电的同时，以牵引变压器最大的容量进行辅助***，其具体值为
其中，P储为电池储能网提供的有功功率，Q变流器、Qset分别为PCS发出的无功功率及无功功率的设定值，P配电网为35kV～220kV电网与电池储能网的交换功率，P服务为电池储能网辅助***发出/吸收的有功功率。
当监控网检测到***满足
此时电池储能网不仅可以满足机车负荷，也可以为35kV～220kV电网提供辅助***，具体功率值为
当监控网检测到***满足
此时电池储能网不仅可以满足机车负荷，也可以为35kV～220kV电网提供辅助***，具体功率值为
当监控网检测到***满足
此时电池储能网在满足机车负荷的前提下，剩下的有功功率为35kV～220kV电网提供辅助***，具体功率值为
当监控网检测到***满足
此时，电池储能网可以满足机车负荷有功功率与无功功率需求，但由于牵引电网故障，(牵引电网故障是指牵引变电站设备发生故障、或者35kV～220kV电网输电线路、设备发生故障)，无法为35kV～220kV电网进行辅助***，具体功率值为
当监控网检测到***满足
此时，电池储能网满足机车负荷有功功率与无功功率需求，具体功率值为
当监控网检测到***满足
此时，电池储能网以最大可发功率为机车进行供电，同时机车限速运行，具体功率值为
当监控网检测到***满足
此时，电池储能网与35kV～220kV电网共同为机车供电，满足其有功功率与无功功率需求，具体功率值为
当监控网检测到***满足
此时，电池储能网与35kV～220kV电网共同为机车供电，以二者最大所能发出的功率为机车负荷供电，同时机车限速运行，具体功率值为
作为优选，当接触线无机车通过，监控网监测到***满足：
35kV～220kV电网不需要服务且牵引电网故障(31)
此时电池储能网不与电网进行功率交换，不进行充放电，具体功率值为
当监控网监测到***满足
由式(34)可知，P储需充为电池储能网除去由于故障、荷电状态原因停止运行的储能单元剩下的储能单元功率；此时35kV～220kV电网的牵引变压器以其最大功率为电池储能网进行小电流均衡充电，具体功率值为
当监控网监测到***满足
此时牵引电网的牵引变压器为电池储能网进行均衡充电，具体功率值为
当监控网监测到***满足
35kV～220kV电网需要服务且牵引电网***故障(37)
此时电池储能网不与35kV～220kV电网进行功率交换，不进行充放电，具体功率值为
当监控网监测到***满足
此时电池储能网与35kV～220kV电网进行功率交换，以牵引变压器最大容量为其提供辅助***，具体功率值为
当监控网监测到***满足
此时电池储能网与35kV～220kV电网进行功率交换，满足其提供辅助***，具体功率值为
当监控网监测到***满足
此时电池储能网与35kV～220kV电网进行功率交换，满足其提供辅助***，具体功率值为
当监控网监测到***满足
此时电池储能网与35kV～220kV电网进行功率交换，以电池储能网能够提供的最大功率为其提供辅助***，具体功率值为
本发明所述的具有储能辅助服务功能的电铁供电***及控制方法，利用电池储能单元直接为铁路网供电，这样可以切断牵引电网中35kV～220kV电网与DN牵引网(接触线、回流线和轨道形成DN牵引网)直接联系，在监控网的调度下，电池储能网通过小容量变压器汇集35kV～220kV电网电能，避免35kV～220kV电网受谐波、负序、功率因素降低等电能质量的影响，减小电网调峰压力；保证为间歇性、大功率且极具冲击性的机车负荷提供稳定、可靠、持续、安全的电能，同时吸收机车制动的反馈功率。35kV～220kV电网只给电池储能单元进行充电，作为电池储能单元的后备电源，这样可以减小牵引变压器的容量，架空线路与牵引变压器只需单套配置，随之与二者相关的一二次设备大量减少(相比于目前牵引变电站双套配置)，每年将节省大量的容量电费，SVG、综合潮流控制器等设备也可以省略，极大的降低项目投资及后期运维成本，进而缩短投资回报期。在
35kV～220kV电网需要辅助服务时，电池储能网根据监控网的调度协调响应，为
35kV～220kV电网提供调频、调压、调峰的辅助***，赚取电网相关费用，实现一举多得的有力局面。此外，上述电气化铁路供电***还具有工程协办手续较简单，建设成本较低等特点。
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。
附图说明
图1为现有技术中电气化铁路供电***的供电方式拓扑结构图；
图2为本实施例的电铁供电***拓扑结构图；
图3为本实施例的监控网结构示意图；
图4为本实施例的电铁供电***电气等效模型；
图5为本实施例的电铁供电***控制流程图。
具体实施方式
图2为本实施例的电铁供电***拓扑结构图，如图2所示，一种具有储能辅助服务功能的电铁供电***，包括电池储能网1、牵引电网2、铁路网3，以及用于协调所述电池储能网1、牵引电网2、铁路网3供电的监控网4，其中，所述电池储能网1包括多个并联在母线上的电池储能单元11，所述牵引电网2将高压电网降压后输入到27.5kV母线，为电池储能单元11供电，所述电池储能单元11通过27.5kV母线为铁路网3供电。
在本实施例中，所述牵引电网2包括35kV～220kV电网21、输电线路22及牵引变压器23，35kV～220kV电网21通过输电线路22为牵引变压器23持续供电，牵引变压器23则将35kV～220kV电压降为27.5kV输出到27.5kV母线。
所述铁路网3包括与27.5kV母线相连的接触线31和轨道32，与轨道32相连的回流线33，机车34行驶在轨道32上，接触线31、回流线33和轨道32形成DN牵引网。
所述电池储能单元11包括依次相连的电池111、储能电流器(PCS)112和变压器113，变压器113具体采用***升压变。所述变压器113与27.5kV母线相连；所述电池111、储能电流器(PCS)112和变压器113均与监控网4相连(图2中虚线箭头表示)。在监控网4调度下，电池储能单元11通过小容量变压器113汇集35kV～220kV电网电能，为机车34负荷提供稳定、可靠、持续、安全的电能，同时吸收机车34制动的反馈功率，切断35kV～220kV电网与牵引网的直接联系，规避35kV～220kV电网电能质量受损、功率因素降低等不利影响。
所述电池储能单元11采用模块化结构，电池储能单元11内的所有元器件均配置在同一壳体内。模块化结构方便电池储能单元11的使用，保证各个电池储能单元11互为备用。
如图3所示，所述监控网4包括主控***、总协调控制器、远动装置、微机保护、交换机等。为了保证电池储能网安全可靠、稳定持续的运行，监控网4采用双套控制。其中一套控制***设备信息采集方式如下：各个储能单元中的各台PCS与对应电池BMS通信，所有电池BMS通过以太网与主控***进行数据交换。另一套控制***设备采集方式如下：各个储能单元中的各台电池BMS与对应PCS进行通讯，各台PCS则通过以太网将与总协调控制器进行数据交换，总协调控制器则通过远动装置与主控站进行数据交换。电网调度中心与铁路调度中心则通过远动装置与主控***进行数据交换。储能变压器与牵引站变压器通过以太网与主控***进行数据交换。该电气化铁路供电***的综合微机保护则通过远动装置与主控***进行数据的交换。
图4为电气化铁路供电***电气等效模型，图4对电池储能网1、铁路网3、牵引电网2分别进行了电气模型的等效，电池储能单元11中以PCS交流侧输出端口进行了戴维南电气等效，UB1A、UB1B、UB1C为第一个电池储能单元11戴维南等效相电压，ZB1为其等效的虚拟阻抗，ZTB1为第一个电池储能单元11内变压器的等效阻抗，iB1A、iB1B、iB1C为第一个电池储能单元11注入母线的电流，UBNA、UBNB、UBNC为第N个电池储能单元11戴维南等效相电压，ZBN为戴维南等效的虚拟阻抗，ZTBN为第N个电池储能单元11内变压器的等效阻抗，iBNA、iBNB、iBNC为第N个电池储能单元11注入母线的电流；在牵引35kV～220kV电网中，UGA、UGB、UGC为35kV～220kV电网等效为无穷大电源的等效相电压，iGA、iGB、iGC为35kV～220kV电网输出电流，ZG为无穷大电源等效内阻，ZL为输电线路等效阻抗，UTA、UTB、UTC为牵引变压器端口电压，iTA、iTB、iTC为牵引变压器注入***的电流，ZGT为牵引变压器的等效阻抗；在铁路网中，UAB、iAB分别为接触线31上机车34上电压及注入电流，ZTF1为机车34负荷等效阻抗，UCB、iCB分别为接触线33上机车34上电压及注入电流，ZTF2为机车34负荷等效阻抗。
由图4可以推导出以下各网中的功率输出/输入情况，具体情况详见公式(1)～公式(12)。
35kV～220kV电网为电池储能网1或机车34提供的有功功率功率为
由公式(1)可知，ψ电网为35kV～220kV电网的功率因数。
当35kV～220kV电网需要辅助***时，有以下关系
P电网＝-P服务 (2)
牵引变压器的最大输出功率为
由公式(3)可知，UTAN、iTAN分别为牵引变压器的额定电压与额定电流，ψ牵引为牵引变压器的功率因数，η牵引为牵引变压器的工作效率。
电池储能单元11与***交换的有功功率为
由公式(4)可知，ψ储1为第一个电池储能单元11中PCS的功率因素，η储1为第一个电池储能单元11内PCS与电池的综合效率。
电池储能单元11与***交换的无功功率为
第N个电池储能单元11与***交换的有功功率为
由公式(6)可知，ψ储N为第N个电池储能单元11中PCS的功率因素，η储N为第N个电池储能单元11内PCS与电池的综合效率。
第N个电池储能单元11与***交换的无功功率为
综合公式(4)与公式(6)可以得到电池储能网1与整个***交换的有功功率为
P储能用＝P储1+…+P储M+…+P储N (8)
由公式(8)可知，P储M为第M个电池储能单元与***交换的有功功率，P储能用为除去由于故障、荷电状态不满足要求余下的储能单元功率之和。
综合公式(5)与公式(7)可以得到电池储能网1与整个***交换的无功功率为
Q变流器＝Q储1+…+Q储M+…+Q储N (9)
由公式(9)可知，Q储M为第M个电池储能单元与***交换的有功功率，Q储能用为除去由于故障、荷电状态不满足要求余下的电池储能单元无功功率功率之和。
第一个接触线31上机车负荷消纳的有功功率为
由公式(10)可知，ψ机车1为第一个接触线31上机车的功率因素，η机车1为第一个接触线31上机车的效率。
第二个接触线31上机车负荷消纳的有功功率为
由公式(11)可知，ψ机车2为第二个接触线31上机车的功率因素，η机车2为第二个接触线31上机车的效率。
综合公式(10)与公式(11)，可以得到
P机车＝P机车1+P机车2 (12)
上述电气化铁路供电***控制方法，如图5所示，包括如下步骤：
工作状态判断和工作模式识别：若为非工作状态，则进行故障判别及检修，若为工作状态，则工作模式识别后进行下序步骤；
铁路网接触线有机车通过模式：当监控网4检测到铁路网3的接触线31上有机车34通过，此时电池储能网1为机车34提供电能，满足其用电需要，如果35kV～220kV电网21需要调峰、调压、调频辅助***且电池储能网1有能力提供辅助***需要的功率时，电池储能网1同时为35kV～220kV电网21提供辅助***；如果电池储能网1由于故障、荷电状态原因，电池111电能无法满足对机车34的支撑，此时电池储能网1与35kV～220kV电网21共同为机车34提供电能，且辅助***功能终止。
铁路网接触线无机车通过模式：当监控网4检测到铁路网3的接触线31上无机车34通过时，此时如35kV～220kV电网21需要辅助***且电池储能网1有能力提供相应的功率，则电池储能网1为35kV～220kV电网21进行辅助***，如果此时35kV～220kV电网21不需要进行辅助***，则35kV～220kV电网21通过小容量变压器23为电池储能网充电，电池储能网汇集电能。
当接触线31有机车34通过，监控网4监测到***满足
其中，P储能用为电池储能网除去由于故障、电池荷电状态等原因剩下可用的有功，P机车为机车通过接触线所需的有功功率；P变压器max为牵引电网内牵引变压器输出的有功功率最大值；P服务需为35kV～220kV电网需要调频、调峰时所需的有功功率；
此时，电池储能网在满足机车供电的同时，以牵引变压器最大的容量进行辅助***，其具体值为
其中，P储为电池储能网提供的有功功率，Q变流器、Qset分别为PCS发出的无功功率及无功功率的设定值，P配电网为35kV～220kV电网与电池储能网的交换功率，P服务为电池储能网辅助***发出/吸收的有功功率。
当监控网检测到***满足
此时电池储能网不仅可以满足机车负荷，也可以为35kV～220kV电网提供辅助***，具体功率值为
当监控网检测到***满足
此时电池储能网不仅可以满足机车负荷，也可以为35kV～220kV电网提供辅助***，具体功率值为
当监控网检测到***满足
此时电池储能网在满足机车负荷的前提下，剩下的有功功率为35kV～220kV电网提供辅助***，具体功率值为
当监控网检测到***满足
此时，电池储能网可以满足机车负荷有功功率与无功功率需求，但由于牵引电网故障，(牵引电网故障是指牵引变电站设备发生故障、或者35kV～220kV电网输电线路、设备发生故障)，无法为35kV～220kV电网进行辅助***，具体功率值为
当监控网检测到***满足
此时，电池储能网满足机车负荷有功功率与无功功率需求，具体功率值为
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当监控网检测到***满足
此时，电池储能网以最大可发功率为机车进行供电，同时机车限速运行，具体功率值为
当监控网检测到***满足
此时，电池储能网与35kV～220kV电网共同为机车供电，满足其有功功率与无功功率需求，具体功率值为
当监控网检测到***满足
此时，电池储能网与35kV～220kV电网共同为机车供电，以二者最大所能发出的功率为机车负荷供电，同时机车限速运行，具体功率值为
当接触线无机车通过，监控网监测到***满足：
35kV～220kV电网不需要服务且牵引电网故障 (31)
此时电池储能网不与电网进行功率交换，不进行充放电，具体功率值为
当监控网监测到***满足
由式(34)可知，P储需充为电池储能网除去由于故障、荷电状态原因停止运行的储能单元剩下的储能单元功率；此时35kV～220kV电网的牵引变压器以其最大功率为电池储能网进行小电流均衡充电，具体功率值为
当监控网监测到***满足
此时牵引电网的牵引变压器为电池储能网进行均衡充电，具体功率值为
当监控网监测到***满足
35kV～220kV电网需要服务且牵引电网***故障 (37)
此时电池储能网不与35kV～220kV电网进行功率交换，不进行充放电，具体功率值为
当监控网监测到***满足
此时电池储能网与35kV～220kV电网进行功率交换，以牵引变压器最大容量为其提供辅助***，具体功率值为
当监控网监测到***满足
此时电池储能网与35kV～220kV电网进行功率交换，满足其提供辅助***，具体功率值为
当监控网监测到***满足
此时电池储能网与35kV～220kV电网进行功率交换，满足其提供辅助***，具体功率值为
当监控网监测到***满足
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此时电池储能网与35kV～220kV电网进行功率交换，以电池储能网能够提供的最大功率为其提供辅助***，具体功率值为
本实施例所述的电气化铁路供电***及控制方法，利用电池储能单元1直接为铁路网3供电，这样可以切断牵引电网2中35kV～220kV电网21与DN牵引网(接触线、回流线和轨道形成DN牵引网)直接联系，在监控网4的调度下，电池储能网1通过小容量变压器113汇集35kV～220kV电网电能，避免35kV～220kV电网受谐波、负序、功率因素降低等电能质量的影响，减小电网调峰压力；保证为间歇性、大功率且极具冲击性的机车负荷提供稳定、可靠、持续、安全的电能，同时可吸收机车34制动的反馈功率。35kV～220kV电网21只给电池储能单元11进行充电，作为电池储能单元11的后备电源，这样可以减小牵引变压器的容量，架空线路与牵引变压器只需单套配置，随之与二者相关的一二次设备大量减少(相比于目前牵引变电站双套配置)，大量降低成本。在35kV～220kV电网需要辅助服务时，电池储能网根据监控网的调度协调响应，为35kV～220kV电网提供调频、调压、调峰的辅助***，赚取电网相关费用，实现一举多得的有力局面。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其他实施例。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。
Claims (3)
1.一种具有储能辅助服务功能的电铁供电***控制方法，其特征在于：包括一种具有储能辅助服务功能的电铁供电***，所述的电铁供电***包括电池储能网、牵引电网、铁路网，以及用于协调所述电池储能网、牵引电网、铁路网供电的监控网，其中，所述电池储能网包括多个并联在母线上的电池储能单元，所述牵引电网将高压电网降压后输入到母线，为电池储能单元供电，所述电池储能单元通过母线为铁路网供电；
所述牵引电网包括35kV～220kV电网、输电线路及牵引变压器，35kV～220kV电网通过输电线路为牵引变压器持续供电，牵引变压器则将35kV～220kV电压降为27.5kV输出到27.5kV母线；
所述铁路网包括与27.5kV母线相连的接触线和轨道，与轨道相连的回流线，机车行驶在轨道上；
所述电池储能单元包括依次相连的电池、储能变流器和变压器，所述变压器与母线相连；所述电池、储能变流器、变压器均与监控网相连；所述电池储能单元为模块化结构，电池储能单元内的所有元器件均配置在同一壳体内；
所述监控网包括主控***、总协调控制器、远动装置、微机保护、交换机；各个储能单元中的各台储能变流器与对应电池BMS通信，所有电池BMS通过以太网与主控***进行数据交换；同时，各个储能单元中的各台电池BMS与对应储能变流器进行通讯，各台储能变流器则通过以太网将与总协调控制器进行数据交换，总协调控制器则通过远动装置与主控站进行数据交换；电网调度中心与铁路调度中心则通过远动装置与主控***进行数据交换；储能变压器与牵引站变压器通过以太网与主控***进行数据交换；所述电铁供电***的综合微机保护则通过远动装置与主控***进行数据的交换；
所述的电铁供电***控制方法包括如下步骤：
工作状态判断和工作模式识别：若为非工作状态，则进行故障判别及检修，若为工作状态，则工作模式识别后进行下序步骤；
铁路网接触线有机车通过模式：当监控网检测到铁路网的接触线上有机车通过，此时电池储能网为机车提供电能，满足其用电需要，如果35kV～220kV电网需要调峰、调压、调频辅助***且电池储能网有能力提供辅助***需要的功率时，电池储能网同时为35kV～220kV电网提供辅助***；如果电池储能网由于故障、荷电状态原因，电池电能无法满足对机车的支撑，此时电池储能网与35kV～220kV电网共同为机车提供电能，且辅助***功能终止；
铁路网接触线无机车通过模式：当监控网检测到铁路网的接触线上无机车通过时，此时如35kV～220kV电网需要辅助***且电池储能网有能力提供相应的功率，则电池储能网为35kV～220kV电网进行辅助***，如果此时35kV～220kV电网不需要进行辅助***，则35kV～220kV电网通过小容量变压器为电池储能网充电，电池储能网汇集电能。
2.如权利要求1所述的一种具有储能辅助服务功能的电铁供电***控制方法，其特征在于：当接触线有机车通过，监控网监测到***满足
其中，P储能用为电池储能网除去由于故障、电池荷电状态的原因剩下可用的有功功率，P机车为机车通过接触线所需的有功功率；P变压器max为牵引电网内牵引变压器输出的有功功率最大值；P服务需为35kV～220kV电网需要调频、调峰时所需的有功功率；
此时，电池储能网在满足机车供电的同时，以牵引变压器最大的容量进行辅助***，其具体值为
其中，P储为电池储能网提供的有功功率，Q变流器、Qset分别为PCS发出的无功功率及无功功率的设定值，P配电网为35kV～220kV电网与电池储能网的交换功率，P服务为电池储能网辅助***发出/吸收的有功功率；
当监控网检测到***满足
此时电池储能网不仅能满足机车负荷，也能为35kV～220kV电网提供辅助***，具体功率值为
当监控网检测到***满足
此时电池储能网不仅能满足机车负荷，也能为35kV～220kV电网提供辅助***，具体功率值为
；
当监控网检测到***满足
此时电池储能网在满足机车负荷的前提下，剩下的有功功率为35kV～220kV电网提供辅助***，具体功率值为
；
当监控网检测到***满足
此时，电池储能网能满足机车负荷有功功率与无功功率需求，但由于牵引电网故障，无法为35kV～220kV电网进行辅助***，具体功率值为
；
当监控网检测到***满足
此时，电池储能网满足机车负荷有功功率与无功功率需求，具体功率值为
；
当监控网检测到***满足
此时，电池储能网以最大可发功率为机车进行供电，同时机车限速运行，具体功率值为
；
当监控网检测到***满足
此时，电池储能网与35kV～220kV电网共同为机车供电，满足其有功功率与无功功率需求，具体功率值为
；
当监控网检测到***满足
此时，电池储能网与35kV～220kV电网共同为机车供电，以二者最大所能发出的功率为机车负荷供电，同时机车限速运行，具体功率值为
。
3.如权利要求1所述的一种具有储能辅助服务功能的电铁供电***控制方法，其特征在于：
当接触线无机车通过，监控网监测到***满足：
35kV～220kV电网不需要服务且牵引电网故障
此时电池储能网不与电网进行功率交换，不进行充放电，具体功率值为
；
当监控网监测到***满足
其中，P储需充为电池储能网除去由于故障、荷电状态原因停止运行的储能单元剩下的储能单元功率；此时35kV～220kV电网的牵引变压器以其最大功率为电池储能网进行小电流均衡充电，具体功率值为
；
当监控网监测到***满足
此时牵引电网的牵引变压器为电池储能网进行均衡充电，具体功率值为
；
当监控网监测到***满足
35kV～220kV电网需要服务且牵引电网***故障
此时电池储能网不与35kV～220kV电网进行功率交换，不进行充放电，具体功率值为
；
当监控网监测到***满足
此时电池储能网与35kV～220kV电网进行功率交换，以牵引变压器最大容量为其提供辅助***，具体功率值为
；
当监控网监测到***满足
此时电池储能网与35kV～220kV电网进行功率交换，满足其提供辅助***，具体功率值为
；
当监控网监测到***满足
此时电池储能网与35kV～220kV电网进行功率交换，满足其提供辅助***，具体功率值为
；
当监控网监测到***满足
此时电池储能网与35kV～220kV电网进行功率交换，以电池储能网能够提供的最大功率为其提供辅助***，具体功率值为
。
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