CN115085178A - 飞轮储能装置的控制方法、装置、终端及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种飞轮储能装置的控制方法、装置、终端及可读存储介质，其包括：根据牵引网的直流母线电信号及钢轨电位确定飞轮储能装置的工作模式；在节能模式下，根据直流母线电信号的大小控制飞轮储能装置工作；在电压支撑模式或稳压模式下，根据飞轮储能装置的剩余电量控制飞轮储能装置工作；在钢轨电位模式下，根据牵引网的线路工况控制飞轮储能装置工作；在应急电源模式下，计算将目标车辆牵引至最近站台所需的能量，并基于该能量控制飞轮储能装置工作。通过上述方法，本申请能够兼顾再生制动能量回收、牵引网压过高、牵引网压过低、钢轨电位严重等问题，从而保证牵引网的稳定运行。
Description
技术领域
本申请涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种飞轮储能装置的控制方法、装置、终端及可读存储介质。
背景技术
城市轨道交通作为一种电能驱动、快捷便利的公共出行方式，对改善环境、缓解交通拥堵起到了重要作用。飞轮储能装置在城市轨道交通中的当前应用主要为回收利用列车产生的再生制动能量。然而不同地铁线路呈现的主要问题不同，线路可能存在牵引网压过高、牵引网压过低、钢轨电位严重等会危及运营安全的问题，现有飞轮储能装置对上述各种线路问题的兼顾能力则较差。
发明内容
本申请提供了一种飞轮储能装置的控制方法、装置、终端及可读存储介质，以解决现有的飞轮储能装置对牵引网压过高、牵引网压过低、钢轨电位严重等问题的兼顾能力较差的问题。
第一方面，本申请提供了一种飞轮储能装置的控制方法，包括：
根据牵引网的直流母线电信号及钢轨电位，确定所述飞轮储能装置的工作模式；所述工作模式包括节能模式、电压支撑模式、钢轨电位模式、稳压模式和应急电源模式；
在所述节能模式下，根据所述直流母线电信号的大小控制所述飞轮储能装置工作；
在所述电压支撑模式或所述稳压模式下，根据所述飞轮储能装置的剩余电量控制所述飞轮储能装置工作；
在所述钢轨电位模式下，根据所述牵引网的线路工况控制所述飞轮储能装置工作；
在所述应急电源模式下，计算将目标车辆牵引至距离所述目标车辆最近的站台所需的能量，并基于该能量控制所述飞轮储能装置工作；所述目标车辆为线路上的任一车辆。
第二方面，本申请提供了一种飞轮储能装置的控制装置，包括：
模式判断模块，用于根据牵引网的直流母线电信号及钢轨电位，确定所述飞轮储能装置的工作模式；所述工作模式包括节能模式、电压支撑模式、钢轨电位模式、稳压模式和应急电源模式；
节能模式控制模块，用于在所述节能模式下，根据所述直流母线电信号的大小控制所述飞轮储能装置工作；
混合控制模块，用于在所述电压支撑模式或所述稳压模式下，根据所述飞轮储能装置的剩余电量控制所述飞轮储能装置工作；
钢轨电位模式控制模块，用于在所述钢轨电位模式下，根据所述牵引网的线路工况控制所述飞轮储能装置工作；
应急模式控制模块，用于在所述应急电源模式下，计算将目标车辆牵引至距离所述目标车辆最近的站台所需的能量，并基于该能量控制所述飞轮储能装置工作；所述目标车辆为线路上的任一车辆。
第三方面，本申请提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
本申请实施例提供一种飞轮储能装置的控制方法，其首先根据牵引网的直流母线电信号及钢轨电位确定所述飞轮储能装置的工作模式；所述工作模式包括节能模式、电压支撑模式、钢轨电位模式、稳压模式和应急电源模式；在所述节能模式下，根据所述直流母线电信号的大小控制所述飞轮储能装置工作；在所述电压支撑模式或所述稳压模式下，根据所述飞轮储能装置的剩余电量控制所述飞轮储能装置工作；在所述钢轨电位模式下，根据所述牵引网的线路工况控制所述飞轮储能装置工作；在所述应急电源模式下，计算将所述目标车辆牵引至距离所述目标车辆最近的站台所需的能量，并基于该能量控制所述飞轮储能装置工作；所述目标车辆为线路上的任一车辆。通过上述方法，本实施例能够通过飞轮储能装置解决再生制动能量回收、牵引网压过高、牵引网压过低、钢轨电位严重等问题，从而保证牵引网的稳定运行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的飞轮储能装置的控制方法的应用场景图；
图2是本申请实施例提供的飞轮储能装置的控制方法的实现流程图；
图3是本申请实施例提供的飞轮储能装置的控制装置的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的终端的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
图1为本申请实施例提供的飞轮储能装置的控制方法的应用场景图。如图1所示，所述飞轮储能装置的输出端依次通过驱动柜、进线柜（QS1、QS2、QS3）、断路器QF1与牵引网的直流母线（DC+750/1500V母线）连接；且驱动柜与进线柜连接的一端依次通过隔离开关（QS4、QS5、QS6）、断路器QF2及变流器与400V低压***连接。
本实施例提供的飞轮储能装置的控制方法的执行主体为能量管理单元。
参见图2，其示出了本申请实施例提供的飞轮储能装置的控制方法的实现流程图，详述如下：
S101：根据牵引网的直流母线电信号及钢轨电位，确定所述飞轮储能装置的工作模式；所述工作模式包括节能模式、电压支撑模式、钢轨电位模式、稳压模式和应急电源模式。
具体的，能量管理单元通过直流电压采集模块采集牵引网的直流母线电压，通过直流电流采集模块采集牵引网的直流母线电流，通过钢轨电位采集模块采集钢轨电位，通过SCADA（数据采集与监视控制***）获取断路器QF1、QF2、隔离开关QS1至QS6的开关状态。其中钢轨电位表示钢轨对地的电压。能量管理单元按照预设周期确定飞轮储能装置的工作模式，并在每个周期内，对直流母线电压、直流母线电流、钢轨电位及直流母线电压的电压变化率进行判断，确定该周期内直流母线电压、直流母线电流、钢轨电位及直流母线电压的电压变化率满足哪个工作模式对应的条件，以确定飞轮储能装置对应的工作模式。
在一个可能的实施例中，所述直流母线电信号包括直流母线电压和直流母线电流；S101的具体实现流程包括：
计算所述直流母线电压的电压变化率；
若所述电压变化率小于预设变化率阈值，且所述直流母线电压位于预设网压范围内、且钢轨电位位于预设钢轨电位范围内，则判定所述飞轮储能装置工作于节能模式；
若所述电压变化率小于预设变化率阈值，且所述直流母线上存在一段线路的直流母线电压小于第一电压阈值，则判定所述飞轮储能装置工作于电压支撑模式；
若所述电压变化率小于预设变化率阈值，且所述直流母线电压位于预设网压范围内、且所述钢轨电位的绝对值大于钢轨电位最大值，则判定所述飞轮储能装置工作于钢轨电位模式；
若所述电压变化率小于预设变化率阈值，且所述直流母线上存在一段线路的直流母线电压大于第二电压阈值，则判定所述飞轮储能装置工作于稳压模式；
若所述电压变化率大于预设变化率阈值，且所述直流母线电流大于第一电流阈值，则判定所述飞轮储能装置工作于应急电源模式。
具体的，在任一周期内，能量管理单元计算当前时刻前预设时长内的直流母线电压的电压变化率，若电压变化率
小于预设变化率阈值k，且直流母线电压满足
，且钢轨电位满足
，则判定牵引网当前处于正常状态，因此，可控制飞轮储能装置工作于节能模式。其中，
表示预设时长的电压变化值，
表示预设时长，
表示直流母线电压，
表示牵引网压下限值，
表示牵引网压上限值；
表示钢轨电位，
表示钢轨电位下限值，
表示钢轨电位上限值。
能量管理单元监测牵引网全段线路的直流母线电压，若电压变化率小于预设变化率阈值，且牵引网直流母线上存在一段线路的直流母线电压
，则说明该段牵引网压跌落严重，可控制飞轮储能装置工作于电压支撑模式。具体的，第一电压阈值
为线路允许的网压最小值。
能量管理单元若监测到所述电压变化率小于预设变化率阈值，且
、且
，说明牵引网压正常，但是钢轨电位异常，因此可控制所述飞轮储能装置工作于钢轨电位模式。
能量管理单元若监测到电压变化率小于预设变化率阈值，且牵引网直流母线上存在一段线路的直流母线电压满足
，则说明该段牵引网压过高，危及车辆运行安全，可控制飞轮储能装置工作于稳压模式。具体的，第二电压阈值
为线路允许的网压最大值。
能量管理单元若监测到所述电压变化率大于预设变化率阈值，即电压急剧下降，且所述直流母线电流大于第一电流阈值，则判定牵引网线路出现故障，牵引所退出运行，可控制飞轮储能装置工作于应急电源模式。
通过上述方案，本实施例可以根据牵引网直流母线电信号及钢轨电位判断当前牵引网线路的状态，并基于牵引网线路的状态控制飞轮储能装置工作于对应的工作模式，以实现牵引网的安全、节能运行。
S102：在所述节能模式下，根据所述直流母线电信号的大小控制所述飞轮储能装置工作。
在一个可能的实施例中，所述直流母线电信号包括直流母线电压；S102的具体实现流程包括：
在所述节能模式下，若所述直流母线电压大于第一电压参考值，则控制所述飞轮储能装置工作于充电状态；若所述直流母线电压小于第二电压参考值，则控制所述飞轮储能装置工作于放电状态；
具体的，偏置量m的获取过程如下：
获取所述偏置量的基准值；
基于所述飞轮储能装置的剩余电量与预设电量值的差值，在所述基准值的基础上对所述偏置量进行调节。
具体的，首先设置偏置量的基准值，若飞轮储能装置的剩余电量大于预设电量值，则在基准值的基础上调大偏置量，若飞轮储能装置的剩余电量小于预设电量值，则在基准值的基础上调小偏置量，即飞轮储能装置的剩余电量减去预设电量值的差值与偏置量的调节量呈正相关。
示例性的，偏置量的基准值可以为10V，预设电量值百分比可以为50%。
S103：在所述电压支撑模式或所述稳压模式下，根据所述飞轮储能装置的剩余电量控制所述飞轮储能装置工作。
在一个可能的实施例中，S103的具体实现流程包括：
基于公式
，计算所述电压支撑模式下所述飞轮储能装置的放电功率；其中，
表示所述电压支撑模式下所述飞轮储能装置的放电功率，
表示所述飞轮储能装置的剩余电量，
表示低电压持续时间；
基于所述放电功率
控制所述飞轮储能装置放电。
在本实施例中，若牵引网中某一段线路的直流母线电压跌落严重，则可以使飞轮储能装置工作于电压支撑模式，基于飞轮储能装置的电量及预测的低电压持续时间，确定飞轮储能装置向牵引网放电的功率，从而抬高牵引网该线路段的直流母线电压。
在本实施例中，低电压持续时间由牵引***的仿真模型仿真得到。具体的，仿真模型基于设计参数构建而成，设计参数包括列车的车辆信息参数、动力性能参数、阻力参数、牵引特性参数和电制动特性参数等与列车相关的参数，以及牵引网线路中站点的数量、每个站点的位置分布及相邻站点的距离关系。
在构建完成牵引***的仿真模型后，将直流母线电压跌落线路区间的发车间隔及设计参数输入牵引***的仿真模型，对列车的运行情况进行仿真，得出低电压跌落时间。
在一个可能的实施例中，S103的具体实现流程还包括：
基于公式
，计算所述稳压模式下所述飞轮储能装置的充电功率；其中，
表示稳压模式下所述飞轮储能装置的充电功率，
表示所述飞轮储能装置的剩余电量，
表示高电压持续时间；
基于所述充电功率
控制所述飞轮储能装置充电。
在本实施例中，当牵引网的直流母线电压过高时，能量管理单元通过控制飞轮储能装置充电，吸收牵引网多余的电能，从而稳定牵引网压，具体的，高电压持续时间同样是基于牵引***的仿真模型仿真得到。
S104：在所述钢轨电位模式下，根据所述牵引网的线路工况控制所述飞轮储能装置工作。
具体的，在所述钢轨电位模式下，若所述牵引网处于牵引状态，则控制所述飞轮储能装置工作于放电状态；若所述牵引网处于制动状态，则控制所述飞轮储能装置工作于充电状态。
S105：在所述应急电源模式下，计算将所述目标车辆牵引至距离所述目标车辆最近的站台所需的能量，并基于该能量控制所述飞轮储能装置工作；所述目标车辆为线路上的任一车辆。
在本实施例中，飞轮储能装置在应急电源模式下，根据车辆位置、车辆取流、车辆速度、车辆加速度、车辆牵引制动特性曲线计算将车辆牵引至前方最近站台所需的能量，并基于所需的能量确定合适的功率，作为应急模式下飞轮储能装置的放电功率。同时，计算飞轮储能装置此时的剩余电量，如果剩余电量不足，则连接至低压***的断路器隔离开关闭合，通过低压***为飞轮储能装置充电，飞轮以计算得到的放电功率进行放电，直至将列车牵引至最近站台；若飞轮储能装置的剩余电量大于将车辆牵引至前方最近站台所需的能量，则直接控制飞轮储能装置以计算得到的放电功率放电，直至将列车牵引至最近站台。
在一个可能的实施例中，各个工作模式的优先级顺序为：各个工作模式的优先级顺序为：
；
其中，
表示所述应急电源模式，
表示所述电压支撑模式，
表示所述稳压模式，
表示所述钢轨电位模式，
表示所述节能模式。
在本实施例中，飞轮储能装置运行过程中可根据不同工况选择不同工作模式运行，实现工作模式的自动切换。但是，牵引网线路可能存在牵引网压过高/牵引网压过低与钢轨电位异常同时产生的情况，因此，本实施例通过设置工作模式优先级，在多个问题同时出现的情况则可以优先处理较为严重的问题，先保牵引***的安全运行，再保牵引***的节能运行，从而达到飞轮储能装置利用最大化、经济效益最大化、功能利用最大化。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本申请的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
图3示出了本申请实施例提供的飞轮储能装置的控制装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，详述如下：
如图3所示，飞轮储能装置的控制装置100包括：
模式判断模块110，用于根据牵引网的直流母线电信号及钢轨电位，确定所述飞轮储能装置的工作模式；所述工作模式包括节能模式、电压支撑模式、钢轨电位模式、稳压模式和应急电源模式；
节能模式控制模块120，用于在所述节能模式下，根据所述直流母线电信号的大小控制所述飞轮储能装置工作；
混合控制模块130，用于在所述电压支撑模式或所述稳压模式下，根据所述飞轮储能装置的剩余电量控制所述飞轮储能装置工作；
钢轨电位模式控制模块140，用于在所述钢轨电位模式下，根据所述牵引网的线路工况控制所述飞轮储能装置工作；
应急模式控制模块150，用于在所述应急电源模式下，计算将所述目标车辆牵引至距离所述目标车辆最近的站台所需的能量，并基于该能量控制所述飞轮储能装置工作；所述目标车辆为线路上的任一车辆。
在一个可能的实施例中，所述直流母线电信号包括直流母线电压和直流母线电流；模式判断模块110包括：
计算所述直流母线电压的电压变化率；
若所述电压变化率小于预设变化率阈值，且所述直流母线电压位于预设网压范围内、且钢轨电位位于预设钢轨电位范围内，则判定所述飞轮储能装置工作于节能模式；
若所述电压变化率小于预设变化率阈值，且所述直流母线上存在一段线路的直流母线电压小于第一电压阈值，则判定所述飞轮储能装置工作于电压支撑模式；
若所述电压变化率小于预设变化率阈值，且所述直流母线电压位于预设网压范围内、且所述钢轨电位的绝对值大于钢轨电位最大值，则判定所述飞轮储能装置工作于钢轨电位模式；
若所述电压变化率小于预设变化率阈值，且所述直流母线上存在一段线路的直流母线电压大于第二电压阈值，则判定所述飞轮储能装置工作于稳压模式；
若所述电压变化率大于预设变化率阈值，且所述直流母线电流大于第一电流阈值，则判定所述飞轮储能装置工作于应急电源模式。
在一个可能的实施例中，所述直流母线电信号包括直流母线电压；节能模式控制模块120包括：
在所述节能模式下，若所述直流母线电压大于第一电压参考值，则控制所述飞轮储能装置工作于充电状态；若所述直流母线电压小于第二电压参考值，则控制所述飞轮储能装置工作于放电状态；
在一个可能的实施例中，节能模式控制模块120还包括：
获取所述偏置量的基准值；
基于所述飞轮储能装置的剩余电量与预设电量值的差值，在所述基准值的基础上对所述偏置量进行调节。
在一个可能的实施例中，混合控制模块130包括：
电压支撑单元，用于基于公式
，计算所述电压支撑模式下所述飞轮储能装置的放电功率；其中，
表示所述电压支撑模式下所述飞轮储能装置的放电功率，
表示所述飞轮储能装置的剩余电量，
表示低电压持续时间；
基于所述放电功率
控制所述飞轮储能装置放电。
在一个可能的实施例中，混合控制模块130还包括：
稳压单元，用于基于公式
，计算所述稳压模式下所述飞轮储能装置的充电功率；其中，
表示稳压模式下所述飞轮储能装置的充电功率，
表示所述飞轮储能装置的剩余电量，
表示高电压持续时间；基于所述充电功率
控制所述飞轮储能装置充电。
在一个可能的实施例中，各个工作模式的优先级顺序为：各个工作模式的优先级顺序为：
；
其中，
表示所述应急电源模式，
表示所述电压支撑模式，
表示所述稳压模式，
表示所述钢轨电位模式，
表示所述节能模式。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，其具有程序代码，该程序代码在相应的处理器、控制器、计算装置或终端中运行时执行上述任一个飞轮储能装置的控制方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤S101至步骤S105。本领域技术人员应当理解，可以以硬件、软件、固件、专用处理器或其组合的各种形式来实现本申请实施例所提出的方法和所属的设备。专用处理器可以包括专用集成电路(ASIC)、精简指令集计算机(RISC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)。所提出的方法和设备优选地被实现为硬件和软件的组合。该软件优选地作为应用程序安装在程序存储设备上。其典型地是基于具有硬件的计算机平台的机器，例如一个或多个中央处理器（CPU)、随机存取存储器(RAM)和一个或多个输入/输出（I/O)接口。操作***典型地也安装在所述计算机平台上。这里描述的各种过程和功能可以是应用程序的一部分，或者其一部分可以通过操作***执行。
图4是本申请实施例提供的终端的示意图。如图4所示，该实施例的终端4包括：处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个飞轮储能装置的控制方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤S101至步骤S105。或者，所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示模块110至150的功能。
示例性的，所述计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器41中，并由所述处理器40执行，以完成/实施本申请所提供的方案。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序42在所述终端4中的执行过程。例如，所述计算机程序42可以被分割成图4所示的模块110至150。
所述终端4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端4可包括，但不仅限于，处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是终端4的示例，并不构成对终端4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器41可以是所述终端4的内部存储单元，例如终端4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述终端4的外部存储设备，例如所述终端4上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器41还可以既包括所述终端4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个飞轮储能装置的控制方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
此外，本申请附图中示出的实施例或本说明书中提到的各种实施例的特征不必理解为彼此独立的实施例。而是，可以将一个实施例的其中一个示例中描述的每个特征与来自其他实施例的个或多个其他期望的特征组合，从而产生未用文字或参考附图描述的其他实施例。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种飞轮储能装置的控制方法，其特征在于，包括：
根据牵引网的直流母线电信号及钢轨电位，确定所述飞轮储能装置的工作模式；所述工作模式包括节能模式、电压支撑模式、钢轨电位模式、稳压模式和应急电源模式；
在所述节能模式下，根据所述直流母线电信号的大小控制所述飞轮储能装置工作；
在所述电压支撑模式或所述稳压模式下，根据所述飞轮储能装置的剩余电量控制所述飞轮储能装置工作；
在所述钢轨电位模式下，根据所述牵引网的线路工况控制所述飞轮储能装置工作；
在所述应急电源模式下，计算将目标车辆牵引至距离所述目标车辆最近的站台所需的能量，并基于该能量控制所述飞轮储能装置工作；所述目标车辆为线路上的任一车辆。
2.根据权利要求1所述的飞轮储能装置的控制方法，其特征在于，所述直流母线电信号包括直流母线电压和直流母线电流；
所述根据牵引网的直流母线电信号及钢轨电位，确定所述飞轮储能装置的工作模式，包括：
计算所述直流母线电压的电压变化率；
若所述电压变化率小于预设变化率阈值，且所述直流母线电压位于预设网压范围内、且钢轨电位位于预设钢轨电位范围内，则判定所述飞轮储能装置工作于节能模式；
若所述电压变化率小于预设变化率阈值，且所述直流母线上存在一段线路的直流母线电压小于第一电压阈值，则判定所述飞轮储能装置工作于电压支撑模式；
若所述电压变化率小于预设变化率阈值，且所述直流母线电压位于预设网压范围内、且所述钢轨电位的绝对值大于钢轨电位最大值，则判定所述飞轮储能装置工作于钢轨电位模式；
若所述电压变化率小于预设变化率阈值，且所述直流母线上存在一段线路的直流母线电压大于第二电压阈值，则判定所述飞轮储能装置工作于稳压模式；
若所述电压变化率大于预设变化率阈值，且所述直流母线电流大于第一电流阈值，则判定所述飞轮储能装置工作于应急电源模式。
3.根据权利要求1所述的飞轮储能装置的控制方法，其特征在于，所述直流母线电信号包括直流母线电压；所述在所述节能模式下，根据所述直流母线电信号的大小控制所述飞轮储能装置工作，包括：
在所述节能模式下，若所述直流母线电压大于第一电压参考值，则控制所述飞轮储能装置工作于充电状态；若所述直流母线电压小于第二电压参考值，则控制所述飞轮储能装置工作于放电状态；
4.根据权利要求3所述的飞轮储能装置的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述偏置量的基准值；
基于所述飞轮储能装置的剩余电量与预设电量值的差值，在所述基准值的基础上对所述偏置量进行调节。
5.根据权利要求1所述的飞轮储能装置的控制方法，其特征在于，在所述电压支撑模式下，根据所述飞轮储能装置的剩余电量控制所述飞轮储能装置工作，包括：
基于公式
，计算所述电压支撑模式下所述飞轮储能装置的放电功率；其中，
表示所述电压支撑模式下所述飞轮储能装置的放电功率，
表示所述飞轮储能装置的剩余电量，
表示低电压持续时间；
基于所述放电功率
控制所述飞轮储能装置放电。
6.根据权利要求1所述的飞轮储能装置的控制方法，其特征在于，在所述稳压模式下，根据所述飞轮储能装置的剩余电量控制所述飞轮储能装置工作，包括：
基于公式
，计算所述稳压模式下所述飞轮储能装置的充电功率；其中，
表示稳压模式下所述飞轮储能装置的充电功率，
表示所述飞轮储能装置的剩余电量，
表示高电压持续时间；
基于所述充电功率
控制所述飞轮储能装置充电。
7.根据权利要求1至6任一项所述的飞轮储能装置的控制方法，其特征在于，各个工作模式的优先级顺序为：
；
其中，
表示所述应急电源模式，
表示所述电压支撑模式，
表示所述稳压模式，
表示所述钢轨电位模式，
表示所述节能模式。
8.一种飞轮储能装置的控制装置，其特征在于，包括：
模式判断模块，用于根据牵引网的直流母线电信号及钢轨电位，确定所述飞轮储能装置的工作模式；所述工作模式包括节能模式、电压支撑模式、钢轨电位模式、稳压模式和应急电源模式；
节能模式控制模块，用于在所述节能模式下，根据所述直流母线电信号的大小控制所述飞轮储能装置工作；
混合控制模块，用于在所述电压支撑模式或所述稳压模式下，根据所述飞轮储能装置的剩余电量控制所述飞轮储能装置工作；
钢轨电位模式控制模块，用于在所述钢轨电位模式下，根据所述牵引网的线路工况控制所述飞轮储能装置工作；
应急模式控制模块，用于在所述应急电源模式下，计算将目标车辆牵引至距离所述目标车辆最近的站台所需的能量，并基于该能量控制所述飞轮储能装置工作；所述目标车辆为线路上的任一车辆。
9.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述飞轮储能装置的控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述飞轮储能装置的控制方法的步骤。
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