1.一种电气化铁路牵引应急保障供电系统，其特征在于，包括分相牵引供电系统(1)和能量路由转换系统(2)；

所述分相牵引供电系统(1)包括多段牵引变压所TS；各牵引变压所TS均采用轮换相序接线方法，原边分别从三相公用电网(11)取电，副边分别与由变压所电分相(15)分割的独立供电臂(17)连接，以为牵引负荷供能；牵引负荷为采用了带车载应急电源(20)的列车(19)；相邻牵引变压所TS之间设置有分区所电分相(16)；

所述能量路由转换系统(2)包括多组所内能量转换装置TSS-PTD模块化单元和多组所间能量转换装置NZ-PTD模块化单元，在每个所述牵引变电所TS处均跨接设置有所内能量转换装置TSS-PTD模块化单元，在相邻所述牵引变电所TS之间的分区所电分相处跨接设置有所述所间能量转换装置NZ-PTD模块化单元，所述所内能量转换装置TSS-PTD模块化单元和所间能量转换装置NZ-PTD模块化单元均通过信号塔(26)及通信通道(27)由中央控制器(28)进行统一能量管理及协调控制。

2.根据权利要求1所述的一种电气化铁路牵引应急保障供电系统，其特征在于，所述所内能量转换装置TSS-PTD模块化单元包括背靠背光伏储能发电模块BTB-PV/ESS(21)，此模块优先建设于外部电网薄弱且具备光伏建设条件的牵引变电所；或者，所述所内能量转换装置TSS-PTD模块化单元包括背靠背储能模块BTB-ESS(23)，此模块优先建设于含有长大坡道的区段；此外，背靠背光伏储能发电模块BTB-PV/ESS(21)与背靠背储能模块BTB-ESS(23)均设置有车载应急电源充电点OSCP，用于为列车(19)上有电能消耗的车载应急电源进行快速充电，充分保证列车在紧急情况下的供电可靠性；

所述所间能量转换装置NZ-PTD模块化单元包括中性区功率转换模块BTBC(22)，此模块适用于长大隧道及常规区段；

所述牵引变压所TS、所内能量转换装置TSS-PTD模块化单元和所间能量转换装置NZ-PTD模块化单元，三者组合式或独立地向供电臂供电。

3.根据权利要求2所述的一种电气化铁路牵引应急保障供电系统，其特征在于，所述背靠背光伏储能发电模块BTB-PV/ESS(21)包括第一单相降压变压器一(211)、第一单相降压变压器二(212)、第一背靠背变流器(213)、光伏发电单元(214)和第一储能单元(215)；其中，所述光伏发电单元(214)中，光伏阵列(2142)输出端与单向DC/DC变流器(2141)输入端相连，以实现升压及最大功率点跟踪功能；所述第一储能单元(215)中的双向DC/DC变流器(2151)输出端与单向DC/DC变流器(2141)输出端相并联，且共同连接于背靠背变流器(213)中的公用第一直流支撑电容(2133)两端；所述第一储能单元(215)中的双向DC/DC变流器(2151)输入端与第一储能介质(2152)相连，以回收利用无法完全消纳的光伏电能及机车再生制动电能；所述第一背靠背变流器(213)中，两侧的第一单相四象限变流器一(2131)和第一单相四象限变流器二(2132)的交流侧分别与第一单相降压变压器一(211)和第一单相降压变压器二(212)副边连接，直流侧均连接至第一直流支撑电容(2133)两端，共同维持直流母线电压的稳定；所述的两台第一单相降压变压器一(211)和第一单相降压变压器二(212)原边分别跨接于对应的牵引变电所供电臂与钢轨(18)之间；

所述背靠背光伏储能发电模块BTB-PV/ESS(21)的典型能量传输路径包括相邻牵引相相间能量转移路径P1d、光伏电能消耗路径P2和P3、光伏电能存储路径P4、储能介质电能释放/存储路径P5d和P6d。

4.根据权利要求3所述的一种电气化铁路牵引应急保障供电系统，其特征在于，所述背靠背光伏储能发电模块BTB-PV/ESS(21)中的第一储能介质(2152)，采用包括蓄电池、超级电容、超导储能、飞轮储能或混合组合形式；此外，为适应高原高寒的恶劣服役环境，储能介质优选具有大倍率充放电、高安全性的钛酸锂电池。

5.根据权利要求2所述的一种电气化铁路牵引应急保障供电系统，其特征在于，所述中性区功率转换模块BTBC(22)包括第二单相降压变压器一(221)、第二单相降压变压器二(222)和第二背靠背变流器(223)，所述第二背靠背变流器(223)中两侧的第二单相四象限变流器一(2231)和第二单相四象限变流器二(2232)的交流侧分别与第二单相降压变压器一(221)和第二单相降压变压器二(222)副边连接，直流侧均连接至第二直流支撑电容(2233)两端，共同维持直流母线电压的稳定；所述的两台第二单相降压变压器一(221)和第二单相降压变压器二(222)原边分别跨接于对应的分区所供电臂与钢轨(18)之间；

所述中性区功率转换模块(22)的典型能量传输路径主要包括相邻牵引相相间能量转移路径T1d。

6.根据权利要求2所述的一种电气化铁路牵引应急保障供电系统，其特征在于，所述背靠背储能模块BTB-ESS(23)包括第三单相降压变压器一(231)、第三单相降压变压器二(232)、第三背靠背变流器(233)和第三储能单元(234)；所述第三储能单元(234)中的双向DC/DC变流器(2342)输出端连接于第三背靠背变流器(233)中的公用第三直流支撑电容(2333)两端，输入端与第三储能介质(2341)相连，以回收利用机车的再生制动电能；所述背靠背变流器(233)中，两侧第三单相四象限变流器一(2331)和第三单相四象限变流器二(2332)的交流侧分别与第三单相降压变压器一(231)和第三单相降压变压器二(232)副边连接，直流侧均连接至第三直流支撑电容(2333)两端，共同维持直流母线电压的稳定；所述第三单相降压变压器一(231)和第三单相降压变压器二(232)原边分别跨接于对应的牵引变电所供电臂与钢轨(18)之间；

所述背靠背储能模块BTB-ESS(23)的典型能量传输路径包括相邻牵引相相间能量转移路径L1d、储能介质电能释放/存储路径L2d和L3d。

7.根据权利要求6所述的一种电气化铁路牵引应急保障供电系统，其特征在于，所述背靠背储能模块BTB-ESS(23)中的第三储能介质(2341)，采用包括蓄电池、超级电容、超导储能、飞轮储能或混合组合形式；此外，为适应高原高寒的恶劣服役环境，储能介质优选具有大倍率充放电、高安全性的钛酸锂电池。

8.一种电气化铁路牵引应急保障供电控制方法，其特征在于，包括2类典型运行模式：

S1，在牵引供电系统故障时，所述电气化铁路牵引应急保障供电系统执行牵引应急保障供电模式；

S2，在牵引供电系统正常运行时，所述电气化铁路牵引应急保障供电系统执行牵引供电能力保持及辅助优化功能模式。

9.根据权利要求7所述的一种电气化铁路牵引应急保障供电控制方法，其特征在于，所述运行模式S1中在牵引供电系统故障包括外部电网或牵引变电所故障场景和牵引网故障场景：

S11，在外部电网或牵引变电所故障场景时，包括：S111，所述电气化铁路牵引应急保障供电系统的应急保障措施包括：①应急保障供电系统地面环节实现互联互通，执行大范围越区供电行为；②车载应急电源优先满足列车生命保障支撑设备包括制氧系统、空调通风系统的电能需求，条件允许情况下辅助列车执行应急牵引行为；S112，该模式下所述电气化铁路牵引应急保障供电系统的预期目标为：①通过地/车一体化环节保证列车的自走行能力，使其安全通过失/无电区；②旅客生命安全保障，尤其是在高原高寒、长大隧道、空气稀薄、气候条件恶劣的区段；③无故障区间维持可靠供电；S113，对此场景下所述电气化铁路牵引应急保障供电系统进行紧急故障响应时的功率流通进行规划；

S12，在牵引网故障场景时，包括：S121，所述电气化铁路牵引应急保障供电系统的应急保障措施包括：①车载应急电源优先满足列车生命保障支撑设备包括制氧系统、空调通风系统的电能需求，条件允许情况下辅助列车执行应急牵引行为；②无故障区段继续执行牵引供电能力保持及其辅助优化功能；S122，基于此，所述电气化铁路牵引应急保障供电系统的预期目标为：①旅客生命安全保障，尤其是在高原高寒、长大隧道、空气稀薄、气候条件恶劣的区段；②保证列车的自走行能力，使其安全通过无电区，否则等待救援；③无故障区间维持可靠供电；S123，对此场景下所述电气化铁路牵引应急保障供电系统进行紧急故障响应时的功率流通进行规划。

10.根据权利要求7所述的一种电气化铁路牵引应急保障供电控制方法，其特征在于，所述运行模式S2中在牵引供电系统正常运行包括牵引网存在大量再生制动能量场景、特定供电段上牵引负荷峰/谷差大的场景、牵引网网压波动剧烈场景、外部电网供电能力不足难以满足部分区段的高功率需求场景、以及牵引变电所电能质量恶劣场景：S21，在牵引网存在大量再生制动能量场景时，包括：S211，所述电气化铁路牵引应急保障供电系统的应急保障措施包括：再生制动能量实现全线路由，尽量缓解局部潮流冲击，具体地，①优先为地面环节中车载应急电源充电点处的储能电池充电；②多余部分为沿线牵引态机车供能；S212，基于此，所述电气化铁路牵引应急保障供电系统的预期目标为：①通过再生制动能量优化利用，提高系统综合能量利用率，抑制网压波动及缓减牵引变压器反向载流压力，尤其是对带长大坡道的区段；②车载应急电源充电点处储能电池充电，为下一次列车应急电源的快速充电行为做准备；S213，对此场景下所述电气化铁路牵引应急保障供电系统进行全线制动能量优化利用时的功率流通进行规划；

S22，在特定供电段上牵引负荷峰/谷差大的场景时，包括：S221，所述电气化铁路牵引应急保障供电系统的应急保障措施包括：①峰时段：根据消峰量，TSS-PTD主动释放电能，NZ-PTD主动执行越区供电行为；②谷时段：根据填谷量，控制TSS-PTD中储能电池以优先服务充电点处的储能单元进行能量存储，相邻站存在功率请求时，NZ-PTD执行越区供电行为；

S222，基于此所述电气化铁路牵引应急保障供电系统的预期目标为：①实现特定供电段负荷的消峰填谷；②提高牵引变压器容量利用率并降低电费；S223，对此场景下所述电气化铁路牵引应急保障供电系统对特定供电段负荷进行削峰填谷时的功率流通进行规划；

S23，在牵引网网压波动剧烈场景时，包括：S231，所述电气化铁路牵引应急保障供电系统：①通过TSS-PTD、NZ-PTD释放和转移能量，缓解正向牵引大电流引起的牵引网欠电压程度；②通过TSS-PTD、NZ-PTD存储和转移能量，缓解反向制动大电流引起的牵引网过电压程度；S232，基于此，所述电气化铁路牵引应急保障供电系统的预期目标为：主动网压支撑，避免机车过压/欠压保护导致的紧急停车行为，尤其是处于长大坡道区段位置；S233，对此场景下所述电气化铁路牵引应急保障供电系统对牵引网进行主动网压支撑进行规划；

S24，在外部电网供电能力不足难以满足部分区段的高功率需求场景时，包括：S241，所述电气化铁路牵引应急保障供电系统的应急保障措施包括：①利用光伏等新能源进行辅助供电；②强电网供电区段利用以BTB-PV/ESS为主的TSS-PTD，NZ-PTD执行大范围越区供电；

S242，基于此，所述电气化铁路牵引应急保障供电系统的预期目标为：①牵引供电能力保持，尤其是对于外部电网极端薄弱区段；②实现清洁能源高效消纳，促进铁路系统节能减排；③利于铁路闲置屋面/土地综合开发利用；S243，对此场景下所述电气化铁路牵引应急保障供电系统进行新能源管理与控制时的功率流通进行规划；

S25，在牵引变电所电能质量恶劣场景时，包括：S251，所述电气化铁路牵引应急保障供电系统的应急保障措施包括：利用TSS-PTD、NZ-PTD中的背靠背变流器实现有功功率动态传输及无功功率实时补偿；S252，基于此，该所述电气化铁路牵引应急保障供电系统预期目标为：改善主要电能质量，包括负序电流削减、无功功率补偿、谐波电流抑制；S253，对此场景下所述电气化铁路牵引应急保障供电系统进行负序电流改善进行规划。