1.一种基于数据驱动的牵引供电能力态势感知系统,其特征在于,包括设备层、量测层、网络层和感知层;其中,所述量测层通过电缆连接所述设备层,用于量测获得设备层各设备的同步采样数据;所述网络层通过光纤与量测层和感知层分别连接,所述量测层获得的同步采样数据通过所述网络层由量测层传输至所述感知层;所述感知层用于根据获取的所述同步采样数据,生成潮流可解供用电品质合规结果,进而建立牵引供电系统供电能力评价体系数据库,实现供电能力可视化评估,完成牵引供电能力态势分析与预测;其中,所述感知层包括态势感知引擎模块,其包括发电量分部数据处理子模块、校验子模块、预测分布数据子模块和态势预测子模块;其中,所述发电量分部数据处理子模块用于接收并分析量测层生成的所述同步采样数据得到预测周期内新能源发电量概率排序数据,并发送至校验子模块;所述预测分布数据子模块用于接收并分析量测层生成的所述同步采样数据得到电网测网压、谐波数据和牵引所潮流数据,进而生成预测牵引所电网侧供用电品质概率分布数据并发送至校验子模块;所述校验子模块接收并分析量测层生成的所述同步采样数据得到节点潮流、网压数据和储能装置实时荷电状态数据, 根据所述节点潮流、网压数据和储能装置实时荷电状态数据和预测牵引所电网侧供用电品质概率分布数据生成所述潮流可解供用电品质合规结果;所述态势预测子模块用于根据所述潮流可解供用电品质合规结果建立牵引供电系统供电能力评价体系数据库,并进而实现供电能力可视化评估,完成牵引供电能力态势分析与预测;其中,所述校验子模块包括同步数据处理单元、分析单元、计算单元和诊断单元;其中,所述同步数据处理单元用于接收并分析量测层生成的所述同步采样数据得到节点潮流、网压数据和储能装置实时荷电状态数据;所述分析单元用于通过将所述节点潮流、网压数据、储能装置实时荷电状态数据与预测周期内新能源发电量概率排序数据结合分析得到概率分布集合;所述计算单元,其用于将所述概率分布集合作为数据驱动输入到牵引供电系统概率潮流实时仿真系统,求解生成预测周期内多个概率潮流分布场景后,校验多场景下系统潮流可解性与牵引网末端网压的标准性,得到潮流计算结果和末端网压结果,并将所述潮流计算结果发送至预测分布数据子模块;所述诊断单元,其用于获取所述潮流计算结果和末端网压结果诊断生成潮流可解供用电品质合规结果。
2.如权利要求1所述的一种基于数据驱动的牵引供电能力态势感知系统,其中,预测分布数据子模块包括同步数据处理单元和预测模型计算单元,其中,所述同步数据处理单元用于根据接收并分析量测层生成的所述同步采样数据得到电网测网压和谐波数据和牵引所潮流数据;所述预测模型计算单元用于获取所述潮流计算结果作为输入驱动,生成所述预测牵引所电网侧供用电品质概率分布数据。
3.如权利要求1所述的一种基于数据驱动的牵引供电能力态势感知系统,其中,所述发电量分部数据处理子模块包括同步数据处理单元和发电量模型计算单元,其中,所述同步数据处理单元用于接收并分析量测层生成的所述同步采样数据得到实时分布式新能源潮流数据;所述发电量模型计算单元用于通过基于牵引供电系统内分布式新能源发电历史数据集,生成所述预测周期内新能源发电量概率排序数据。
4.如权利要求1所述的一种基于数据驱动的牵引供电能力态势感知系统,其中,所述设备层包括牵引供电系统的牵引所、分区所、AT所、开闭所中的一种或多种中的内测控回路内的各电压互感器和电流互感器,其用于获取电压与电流的量测数据,以生成同步采样数据;或所述量测层包括部署于牵引所、分区所、AT所和开闭所的一种或多种中的各分布式同步采集装置,所述量测层通过电缆连接设备层的电压互感器和电流互感器,其用于采集设备层输出的量测数据生成实时同步采样数据;或所述网络层包括光纤,该网络层通过光纤与量测层的各同步采集装置数据的传输接口连接,用于将量测层获得的同步采样数据实时传输至感知层;所述感知层与所述网络层通过光纤连接,所述感知层包括态势感知引擎模块,用于接收处理所述实时同步采样数据,进行分析,并输出供电能力态势演变信息,实现牵引供电能力态势理解与预测。
5.如权利要求1所述的一种基于数据驱动的牵引供电能力态势感知系统,其中,所述态势预测子模块还用于通过建立的牵引供电系统供电能力评价体系数据库,分析得到预测周期内新能源功率调度指令并发送至发电量分部数据处理子模块中进行迭代验证。
6.如权利要求4所述的一种基于数据驱动的牵引供电能力态势感知系统,其中,所述分布式同步采集装置包括前端信号输入回路、时钟同步回路、高速采样计算回路与数据传输接口;其中,所述前端信号输入回路通过控制线与所述高速采样计算回路连接,用于接收电气量采集信号进行调理后滤出杂波,并将调理后的信号传输至高速采样计算回路;所述时钟同步回路用于通过GNSS接收器获取卫星信号进行时钟信号调理后传输至高速采样计算回路,实现各采集装置间采样的同步性;所述高速采样计算回路用于接收处理所述电气量采集信号;所述数据传输接口与交换机连接,用于实现对外数据发送。
7.如权利要求1所述的基于数据驱动的轨道交通牵引供电能力态势感知系统,其中,所述校验子模块还用于校验多场景下系统潮流可解性与牵引网末端网压是否满足标准要求获得潮流计算结果,若潮流模型不具备可解性或者牵引网末端网压为满足要求,则判定系统供电能力不足,向态势预测子模块发送潮流计算结果。
8.一种基于数据驱动的牵引供电能力态势感知方法,其利用权利要求1-7中任一项所述的牵引供电能力态势感知系统进行牵引供电能力态势感知,其特征在于,包括如下步骤:量测获得设备层各设备的同步采样数据;对所述同步采样数据进行分析,得到电网测网压、谐波数据和牵引所潮流数据,进而生成预测牵引所电网侧供用电品质概率分布数据;对所述同步采样数据进行分析,得到节点潮流、网压数据和储能装置实时荷电状态数据,并根据所述节点潮流、网压数据和储能装置实时荷电状态数据和预测牵引所电网侧供用电品质概率分布数据生成所述潮流可解供用电品质合规结果;根据所述潮流可解供用电品质合规结果建立牵引供电系统供电能力评价体系数据库,并进而实现供电能力可视化评估,完成牵引供电能力态势分析与预测。