1.一种储能式列车在充电桩故障下的运行状态恢复方法,其特征在于,包括:判断第一充电桩不能充电且判断所述储能式列车按照运营计划不能从所述第一充电桩运行至下一个可充电的第二充电桩,则以运行至所述第二充电桩为目标构建节能最优控制模型,优化所述储能式列车的运行方案;判断所述第一充电桩能够充电且判断储能电池不能在所述第一充电桩的停站时间约束内充电至储能电池状态边界,则以所述储能电池充电至所述储能电池状态边界为目标优化所述储能式列车在所述第一充电桩的充电方案和停站时间;以所述储能电池充电至运营计划状态为目标,调整所述储能式列车在所述第二充电桩的充电方案和停站时间;输出所述储能式列车在所述第一充电桩和第二充电桩的充电方案及运行方案的优化结果;所述判断第一充电桩不能充电且判断所述储能式列车按照运营计划不能从所述第一充电桩运行至下一个可充电的第二充电桩,则以运行至所述第二充电桩为目标构建节能最优控制模型,优化所述储能式列车的运行方案具体包括:基于所述储能电池在所述第一充电桩的状态,考虑运行约束,按照所述运营计划获取所述储能式列车运行至所述第二充电桩的运行能耗及运行过程中的储能电池可用电量;判断所述储能电池可用电量小于所述运行能耗,考虑所述运行约束,以所述运行能耗最小化为目标,构建所述节能最优控制模型;基于所述节能最优控制模型,使用优化算法以获取所述储能式列车的节能运行方案。
2.如权利要求1所述的运行状态恢复方法,其特征在于,所述判断所述第一充电桩能够充电且判断储能电池不能在所述第一充电桩的停站时间约束内充电至储能电池状态边界,则以所述储能电池充电至所述储能电池状态边界为目标优化所述储能式列车在所述第一充电桩的充电方案和停站时间具体包括:以所述储能式列车到达所述第二充电桩时的所述储能电池的状态为正常工作状态下界,按照所述运营计划反向获取所述储能电池在所述第一充电桩的所述储能电池状态边界;基于所述储能电池的实际状态获取其在所述第一充电桩的停站时间约束内充电后的电池状态,判断充电后的电池电压和电量小于所述储能电池状态边界,则以所述储能电池充电至所述储能电池状态边界为目标优化所述储能式列车在所述第一充电桩的充电方案和停站时间。
3.如权利要求1所述的运行状态恢复方法,其特征在于,还包括:判断所述第一充电桩不能充电且判断所述储能式列车按照所述运营计划能够从所述第一充电桩运行至所述第二充电桩,则令所述储能式列车按照所述运营计划运行。
4.如权利要求1所述的运行状态恢复方法,其特征在于,还包括:判断所述第一充电桩能够充电且判断所述储能电池能够在所述第一充电桩的停站时间约束内充电至所述储能电池状态边界,则以所述停站时间约束作为充电时长约束对所述储能电池进行充电。
5.如权利要求1所述的运行状态恢复方法,其特征在于,所述运行约束包括列车特性约束、线路限速约束和储能电池输出功率约束中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的运行状态恢复方法,其特征在于,所述储能电池可用电量的表达式为:E availab =E current -E min其中,E current 为储能电池当前电量,E min 为储能电池最低电量限制,E availab 为所述储能电池可用电量。
7.如权利要求1所述的运行状态恢复方法,其特征在于,所述节能最优控制模型的表达式为:J=min(E t +E aux )E aux =P aux T其中,E t 为储能式列车牵引能耗,E aux 为辅助系统能耗,s 0 和s f 为储能式列车运行的起止点,F为牵引力,η为牵引系统效率,P aux 为辅助系统功率,T为区间运行时间。
8.如权利要求2所述的运行状态恢复方法,其特征在于,所述充电方案中的储能式列车充电时间的表达式为:其中,t charge 为所述储能式列车充电时间,P charge 为充电功率,E * PC2 为从所述第二充电桩出发时的运营计划功耗状态值,E PC2 为到达所述第二充电桩时的实际功耗状态值。
9.如权利要求8所述的运行状态恢复方法,其特征在于,所述停站时间的表达式为:t stop =t charge +t margin其中,t stop 为所述停站时间,t margin 为时间裕量。