具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。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发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

在一个实施例中，如图1所示，图1示出了本实施例提供的牵引供电系统中的能量管理装置的结构，其包括：

第一功率指令计算单元10、第二功率指令计算单元20、中央处理单元30、设置于牵引变电所的α相母线上的α相母线信号采集模块、设置于牵引变电所的β相母线上的β相母线信号采集模块、设置于α相母线的馈线上的α相馈线信号采集模块和设置于β相母线的馈线上的β相馈线信号采集模块；

α相母线信号采集模块、α相馈线信号采集模块分别与第一功率指令计算单元连接，β相母线信号采集模块、β相馈线信号采集模块分别与第二功率指令计算单元连接；第一功率指令计算单元和第二功率指令计算单元分别与中央处理单元连接；

α相母线信号采集模块用于采集α相母线信号，β相母线信号采集模块用于采集β相母线信号，α相馈线信号采集模块用于采集α相馈线信号；β相馈线信号采集模块用于采集β相馈线信号；

第一功率指令计算单元用于根据α相馈线信号和α相母线信号计算α相功率，并向中央处理单元发送α相功率；

第二功率指令计算单元用于根据β相馈线信号和β相母线信号计算β相功率，并向中央处理单元发送β相功率；

中央处理单元用于根据α相功率和β相功率生成能量控制指令，能量控制指令用于控制牵引供电系统的铁路功率调节器进行能量管理。

在本实施例中，能量控制指令用于使铁路功率调节器控制α供电臂向β供电臂转移牵引能量，β供电臂向α供电臂转移牵引能量，α供电臂向β供电臂转移制动能量，β供电臂向α供电臂转移制动能量；若牵引供电系统内接入储能装置，则能量控制指令还用于使铁路功率调节器控制储能系统从α供电臂上储能，储能系统向α供电臂上释能；储能系统从β供电臂上储能，储能系统向β供电臂上释能等。

在本实施例中，α相母线信号可以包括α相母线电压和α相母线电流。β相母线信号可以包括β相母线电压和β相母线电流。

从上述实施例可知，本实施例通过获取牵引变电所两相母线的馈线上的电信号，能够直接计算同一供电臂上列车之间能量相互利用之后的功率值，避免在线路上新增储能装置后，通过采集牵引供电母线上电压电流信号的方式不能正确采集出储能系统介入之前的线路工况的情况，从而提高信号采集及线路工况判断的准确性。

在一个实施例中，α相母线信号包括α相母线电压；α相馈线信号包括α相馈线电流；

α相馈线信号采集模块包括分别设置于α相母线的多个馈线上，用于采集对应馈线的α相馈线电流的α相馈线电流采集单元；α相母线信号采集模块包括用于采集α相母线电压的α相母线电压采集单元；

第一功率指令计算单元具体用于：

根据α相母线电压和各个α相馈线电流，计算α相母线各馈线对应的馈线功率，并对α相母线各馈线对应的馈线功率求和，得到所述α相功率。

在一个实施例中，α相馈线电流采集单元包括电流互感器；α相母线电压采集单元包括电压互感器。

在一个实施例中，β相母线信号包括β相母线电压；β相馈线信号包括β相馈线电流；

β相馈线信号采集模块包括分别设置于β相母线的多个馈线上，用于采集对应馈线的β相馈线电流的β相馈线电流采集单元；β相母线信号采集模块包括用于采集β相母线电压的β相母线电压采集单元；

第二功率指令计算单元具体用于：

根据β相母线电压和各个β相馈线电流，计算β相母线各馈线对应的馈线功率，并对β相母线各馈线对应的馈线功率求和，得到所述β相功率。

在一个实施例中，β相馈线电流采集单元包括电流互感器；β相母线电压采集单元包括电压互感器。

在本实施例中，如图1所示，以α相母线包括两条馈线，β相母线包括两条馈线为例，α相馈线电流采集单元包括安装在馈线1上的电流互感器CT3和安装在馈线2上的电流互感器CT4，β相馈线电流采集单元包括安装在馈线3上的电流互感器CT5和安装在馈线4上的电流互感器CT6，电流互感器CT3和电流互感器CT4二次侧的电流信号发送至第一功率指令计算单元，电流互感器CT5和电流互感器CT6二次侧的电流信号发送至第二功率指令计算单元。电流互感器可直接用断路器CT的测量绕组，或串入既有测量绕组回路。

α相母线电流采集单元对应的电流互感器CT1安装在α相母线上，β相母线电流采集单元对应的电流互感器CT2安装在β相母线上；α相母线电压采集单元对应的电压互感器PT1安装在α相母线上，β相母线电压采集单元对应的电压互感器PT2安装在β相母线上。

在一个实施例中，第一功率指令计算单元包括电能表。

在一个实施例中，第二功率指令计算单元包括电能表。

在本实施例中，第一功率指令计算单元/第二功率指令计算单元可以为软件处理设备，也可以为电能表。

当第一功率指令计算单元/第二功率指令为电能表时，工作人员可以根据馈线的数量对电能表的型号进行选取。

具体地，以α相母线包括两条馈线，第一功率指令计算单元对应的电能表为例，采用电能表进行功率计算的过程如下：

如图2所示，电能表接线端子的2、5端子分别接YMa和YMn，同时将2端子和8端子并联，端子5中心线为共用，1、3端子分别接CT3二次侧回路，7、9端子分别接CT4二次侧回路，电能表中1、3端子在电能表内部是一个电流互感器，2、5端子是和1、3端子电流回路对应的电压信号，通过1、3端子的电流信号乘以2、5端子的电压信号则可以得到此回路的功率。同样地，7、9端子在电能表内部是一个电流互感器，8、5端子是和7、9端子电流回路对应的电压信号，通过7、9端子的电流信号乘以8、5端子的电压信号则可得出此回路的功率。然后将二者功率再取代数和，就是α相电能表所计量出来的α相功率。此种接线方式输出功率即为馈线1功率和馈线2功率的代数和，即为同一供电臂上列车之间能量相互利用之后的功率值。

同理，β相对应的电能表也可采用上述接线方式实现β相各个馈线功率之和的计算。

通过上述方法，本实施例可以通过电能表直接计量出功率，从而直接向给中央处理单元输出功率信号，该方式在使得功率计量更加便捷的同时还可以减小中央处理单元的计算量。

在一个实施例中，α相母线信号包括α相母线电流和α相母线电压；β相母线信号包括β相母线电流和β相母线电压；

α相母线信号采集模块包括用于采集α相母线电流的α相母线电流采集单元和用于采集α母线电压的α相母线电压采集单元，β相母线信号采集模块包括用于采集β相母线电流的β相母线电流采集单元和用于采集β相母线电压的β相母线电压采集单元；

第一功率指令计算单元还用于根据α相母线电流和α母线电压计算α相母线功率，并将α相母线功率发送至中央处理单元；

第二功率指令计算单元还用于根据β相母线电流和β母线电压计算β相母线功率，并将β相母线功率发送至中央处理单元；

中央处理单元还用于根据α相母线功率和β相母线功率核对能量控制指令的正误。

在本实施例中，采用α相母线功率和β相母线功率可以核对铁路功率调节器的执行结果是否正确，若不正确，则停止下发能量控制指令，并向终端设备发送核对不正确的通知信息，以使工作人员及时的调整执行命令，保证能量管理的准确性。

在一个实施例中，α相母线电流采集单元包括电流互感器，β相母线电流采集单元包括电流互感器。

本实施例提供了一种牵引供电系统，其包括储能装置、铁路功率调节装置、牵引网和如上的能量管理装置。

在本实施例中，储能装置包括但不限于飞轮储能装置、超级电容储能装置等各种形式的储能装置。本实施例提供的牵引供电系统可应用于高速铁路、普速铁路、市域铁路等电气化铁路。当能量管理装置应用于包括储能装置的牵引供电系统中时，能量管理装置生成的能量控制指令用于控制铁路功率调节装置和能量管理装置实现牵引供电系统的能量管理。

本申请提供的采集方法避免了线路上新增储能装置后采集工况不准确的情况，采用电能表计量功率的方式更便捷的同时使中央处理单元的算法更简单。是一种采集判定线路工况的绝佳办法。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。