1.含光伏与混合储能装置的柔性牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，将能量管理优化过程分为日前和日内两个时间尺度，具体包括以下步骤：步骤1：在日前优化阶段，获取牵引变电所负荷过程数据和光伏预测输出功率；

步骤2：根据电费参数和步骤1得到的牵引变电所负荷过程数据和光伏预测输出功率，建立日前优化模型的目标函数；

步骤3：根据混合储能装置和光伏系统的容量、功率参数，基于步骤1得到的牵引变电所负荷过程数据和光伏预测输出功率，建立日前优化模型的约束条件，并将优化模型的约束条件线性化；

步骤4：根据步骤2得到的目标函数和步骤3得到的约束条件，建立混合整数规划模型，求解得到混合储能装置最优充放电功率、混合储能装置荷电状态、背靠背变流器最优潮流功率，即完成牵引供电系统日前能量优化管理；

步骤5：在日内优化阶段，将步骤4求解得到的背靠背变流器最优潮流功率作为参考，建立日内优化模型的目标函数；

步骤6：采集第k时刻牵引变电所牵引侧实际功率，混合储能装置实际充放电功率、混合储能装置荷电状态，光伏实际输出功率，并获取牵引负荷和光伏输出的超短期预测误差序列；

步骤7：根据混合储能装置的功率参数以及剩余容量，基于步骤6得到的牵引负荷和光伏输出的超短期预测误差，建立日内优化模型的约束条件；

步骤8：根据步骤5得到的目标函数和步骤7得到的约束条件，建立预测控制模型，求解得到k+1,k+2,…,k+N时刻混合储能装置的输出功率调整量序列，并将混合储能装置的输出功率调整量序列的第一个值应用到混合储能装置的控制系统；

步骤9：在k+1时刻，更新牵引变电所牵引侧实际功率，混合储能装置实际充放电功率、混合储能装置荷电状态、光伏实际输出功率，重复步骤6到步骤8，不断向前优化。

2.根据权利要求1所述的含光伏与混合储能装置的柔性牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述步骤2中的目标函数为：式中：f为目标函数，表示牵引变电所日电费成本，t为时间段， 为t时间段内电度电费单价，πdem为需量电费单价， 为t时间段内反馈至公共电网的电费单价； 为15分钟内柔性牵引供电系统平均负荷， 为由公共电网输入到柔性牵引供电系统的有功功率，为由柔性牵引供电系统反馈至公共电网的有功功率；

其中：

式中：T为一天内总的时间段数。

3.根据权利要求1所述的含光伏与混合储能装置的柔性牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述步骤3中的约束条件包括功率平衡约束、混合储能系统约束、光伏发电约束和背靠背变流器约束，具体为：功率平衡约束条件：

式中： 为由公共电网输入到柔性牵引供电系统的网侧变流器有功功率， 为由牵引供电系统网侧变流器反馈至公共电网的有功功率； 为电池的放电功率， 为电池的充电功率， 为超级电容的放电功率， 为超级电容的充电功率， 为光伏发电的有功输出； 为柔性牵引供电系统牵引侧变流器牵引负荷的有功功率， 为再生制动的有功功率；

混合储能系统约束条件：

式中：κbat为电池的自放电率，κuc为超级电容的自放电率，, 为电池的放电效率， 为电池的充电效率， 为超级电容的放电效率， 为超级电容的充电效率，Δt为单位时间段， 为电池在t-1时间段储存的电能， 为电池在t时间段储存的电能； 为超级电容在t-1时间段储存的电能， 为超级电容在t时间段储存的电能； 为电池额定功率，为超级电容额定功率， 为电池最小荷电状态， 为电池最大荷电状态， 为电池额定容量， 为超级电容额定容量， 为超级电容最小荷电状态， 为超级电容最大荷电状态； 为每日初始时段电池储存的电能， 为每日最后时段电池储存的电能， 为每天初始荷电状态， 为每日初始时段超级电容储存的电能， 为每日最后时段超级电容储存的电能， 为超级电容每天初始荷电状态； 和 均为二进制变量，以保证电池以及超级电容的充电和放电不能同时进行；

光伏发电约束：

式中：ηpv为光伏发电效率，Apv为光伏面板面积， 为日内各时刻光照强度；

背靠背变流器约束：

式中： 为背靠背变流器公共电网侧的容量， 为背靠背变流器牵引侧的容量。

4.根据权利要求1所述的含光伏与混合储能装置的柔性牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述步骤3中约束条件线性化方法如下：公式(1)中需量电费线性化后为下式：

式中：Ppeak为辅助变量；

公式(10)线性化后为下式：

式中： 和 均为二进制辅助变量，以保证电池以及超级电容的充电和放电不能同时进行；

公式(13)公式(15)线性化后如下：

式中： 和 均为二进制辅助变量，以保证同一时刻通过变流器的功率输出为单向输出。

5.根据权利要求1所述的含光伏与混合储能装置的柔性牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述步骤5中目标函数如下：式中， 为k+pΔt*时刻柔性牵引供电系统电网侧进线功率参考值，

为k+pΔt*时刻电池荷电状态参考值， 为超级电容k+pΔ

t*时刻荷电状态参考值， 为k时刻预测k+pΔt*时刻柔性牵引供电系统网侧进线功率， 为k时刻预测k+pΔt*时刻电池荷电状态，为k时刻预测k+pΔt*时刻超级电容荷电状态， 为k时刻预测k+pΔt*时刻电池输出功率增量， 为k时刻预测k+pΔt*时刻超级电容输出功率增量；ωp为电网侧进线功率追踪误差权重系数，ωbat为电池荷电状态追踪误差权重系数，ωuc为超级电容荷电状态追踪误差权重系数；λbat为电池输出功率增量权重系数；λuc为超级电容输出功率增量权重系数，Δt*为日内优化单位时间段。

6.根据权利要求1所述的含光伏与混合储能装置的柔性牵引供电系统能量管理方法，其特征在于，所述步骤7中约束条件如下：功率平衡约束：

式中，Ppv(k)为k时刻采集得到的光伏输出功率，Ptl(k)为k时刻采集的柔性牵引供电系统牵引侧功率，Pbat(k)为k时刻采集到的的电池输出功率，Puc(k)为k时刻采集的超级电容输出功率，ΔPpv(k+jΔt*|k)为k时刻预测(k+(j-1)Δt*,k+jΔt*]时段的光伏输出功率预测误差，ΔPtl(k+jΔt*|k)为k时刻预测(k+(j-1)Δt*,k+jΔt*]时段的牵引负荷预测误差；

混合储能系统约束条件：

ΔPbat(k+jΔt*|k)＝ΔPbat,dis(k+jΔt*|k)-ΔPbat,ch(k+jΔt*|k)  (33)ΔPuc(k+jΔt*|k)＝ΔPuc,dis(k+jΔt*|k)-ΔPuc,ch(k+jΔt*|k)  (34)式中，Ebat(k+pΔt*|k)为电池在k时刻预测k+pΔt*时间段储存的电能，Ebat(k+(p-1)Δt*|k)电池在k时刻预测k+(p-1)Δt*时间段储存的电能；Euc(k+pΔt*|k)为超级电容在k时刻预测k+pΔt*时间段储存的电能，Euc(k+(p-1)Δt*|k)超级电容在k时刻预测k+(p-1)Δt*时间段储存的电能；ΔPbat,ch(k+jΔt*|k)为k时刻预测k+pΔt*时刻电池充电功率增量，ΔPbat,dis(k+jΔt*|k)为k时刻预测k+pΔt*时刻电池放电功率增量；ΔPuc,ch(k+jΔt*|k)为k时刻预测k+pΔt*时刻超级电容充电功率增量，ΔPuc,dis(k+jΔt*|k)为k时刻预测k+pΔt*时刻拆机电容放电功率增量， 和 均为二进制变量，以保证日内调整后电池以及超级电容的充电和放电不能同时进行。