1.一种柔性牵引变电所结构的优化控制方法，其特征在于，柔性牵引变电所结构包括既有牵引变压器、第一断路器QF1、第二断路器QF2、第三断路器QF3、匹配变压器和交直交变流器；

所述既有牵引变压器的原边高压侧三相分别与三相电网的A相、B相和C相连接；所述既有牵引变压器的副边低压侧a相和c相分别与第一断路器QF1的动端和第三断路器QF3的动端一一对应连接；所述第一断路器QF1的不动端和第三断路器QF3的不动端分别与匹配变压器的原边高压侧A′相和C′相一一对应连接；所述既有牵引变压器的副边低压侧b相通过第二断路器QF2与匹配变压器的原边高压侧B′相连接，并接钢轨地；所述匹配变压器的副边低压侧与交直交变流器输入端连接；所述交直交变流器的第一输出端与牵引网连接，且其第二输出端与钢轨地连接；所述既有牵引变压器与匹配变压器均采用Vv接线；

所述匹配变压器副边低压侧包括n个绕组，各绕组均包括分别与交直交变流器连接的a相、b相和c相；所述交直交变流器包括n组结构相同的电力电子变换器模块和滤波电感L0；

各所述电力电子变换器模块均包括滤波电感Li、滤波电感Li`、单相整流桥路Mi、单相整流桥路Mi`、支撑电容Ci、支撑电容Ci`、单相逆变桥路Ni、单相逆变桥路Ni`、断路器Si和断路器Si`，其中，i＝1,2,…,n，n表示电力电子变换器模块总数；

当i＝2,…,n‑1时，所述匹配变压器副边低压侧第i个绕组的ai相与滤波电感Li的一端连接，所述匹配变压器副边低压侧第i个绕组的ci相与滤波电感Li`的一端连接，所述匹配变压器副边低压侧第i个绕组的bi相分别与单相整流桥路Mi的输入端2和单相整流桥路Mi`的输入端1连接，所述滤波电感Li的另一端与单相整流桥路Mi的输入端1连接，所述滤波电感Li`的另一端与单相整流桥路Mi`的输入端2连接，所述单相整流桥路Mi的输出端3分别与支撑电容Ci的一端和单相逆变桥路Ni的输入端1连接，所述单相整流桥路Mi的输出端4分别与支撑电容Ci的另一端和单相逆变桥路Ni的输入端2连接，所述单相整流桥路Mi`的输出端

3分别与支撑电容Ci`的一端和单相逆变桥路Ni`的输入端1连接；所述单相整流桥路Mi`的输出端4分别与支撑电容Ci`的另一端和单相逆变桥路Ni`的输入端2连接，所述单相逆变桥路Ni的输出端3分别与断路器Si的动端、第i‑1个电力电子变换器模块中单相逆变桥路Ni‑1`的输出端4和断路器Si‑1`的不动端连接，所述单相逆变桥路Ni的输出端4分别与单相逆变桥路Ni`输出端3、断路器Si的不动端和断路器Si`的动端连接，所述单相逆变桥路Ni`的输出端4分别与断路器Si`的不动端、第i+1个电力电子变换器模块中单相逆变桥路Ni+1的输出端3和断路器Si+1的动端连接，当i＝1时，所述单相逆变桥路N1的输出端3分别与断路器S1的动端和滤波电感L0的一端连接，所述滤波电感L0的另一端与牵引网连接，当i＝n时，所述单相逆变桥路Nn`的输出端4与断路器Sn`的不动端连接，并接钢轨地；

所述优化控制方法包括如下步骤：

S1、基于柔性牵引变电所结构，并根据基尔霍夫定律构建所述电力电子变换器模块中单相整流桥路的数学模型；

S2、分别获取所述匹配变压器绕组的电压有效值UN、单相整流桥路的直流侧输出电压Ud和直流侧输出电流Id，并利用外环PI控制器基于预设的直流侧输出电压幅值 和单相整流桥路的数学模型，计算得到单相整流桥路的瞬态电流控制模型；

S3、分别获取所述匹配变压器副边低压侧a相电流Ia′和c相电流Ic′，并根据Vv变压器结构计算得到既有牵引变压器电压相位关系模型和匹配变压器电压相位关系模型；

S4、获取单相整流桥路的输入有功功率P，并根据单相整流桥路的瞬态电流控制模型、既有牵引变压器电压相位关系模型和匹配变压器电压相位关系模型，计算得到单相整流桥路的相位移位角 模型；

S5、基于单相整流桥路的相位移位角 模型和单相整流桥路的瞬态电流控制模型，分别对匹配变压器副边低压侧ab相间的单相整流桥路和bc相间的单相整流桥路调制，完成对柔性牵引变电所结构优化控制。

2.根据权利要求1所述的柔性牵引变电所结构的优化控制方法，其特征在于，所述步骤S1中单相整流桥路的数学模型表达式如下：其中，uN(t)表示单相整流桥路的交流侧输入电压，uab(t)表示单相整流桥路的输入端口电压，LN表示单相整流桥路的滤波电感值，RN表示滤波电感值LN中实际含有的寄生电阻值，iN(t)表示单相整流桥路的交流侧输入电流，t表示时间。

3.根据权利要求2所述的柔性牵引变电所结构的优化控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：S21、获取单相整流桥路的直流侧输出电压Ud，并利用外环PI控制器基于预设直流侧输出电压幅值 计算得到交流侧输入电流幅值 的稳定分量IN1：其中，Kp表示PI控制器的比例系数，Ti表示PI控制器的误差积分；

S22、分别获取所述匹配变压器绕组的电压有效值UN和直流侧输出电流Id，并基于交流侧输入电流幅值 的稳定分量IN1，计算得到交流侧输入电流幅值 的动态分量IN2和交流侧输入电流幅值S23、根据内外环控制策略，并基于单相整流桥路的数学模型和交流侧输入电流幅值构建瞬态电流内环控制器模型：其中，w表示交流输入侧电压角频率，G2表示放大比例系数；

S24、基于瞬态电流内环控制器模型、交流侧输入电流幅值 交流侧输入电流幅值的稳定分量IN1和动态分量IN2，得到单相整流桥路的瞬态电流控制模型：

4.根据权利要求3所述的柔性牵引变电所结构的优化控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下步骤：S31、获取所述匹配变压器副边低压侧a相电流Ia′和c相电流Ic′，并根据Vv变压器结构计算得到匹配变压器的原边高压侧电流：其中，IA′表示匹配变压器的原边高压侧A′相电流，IB′表示匹配变压器的原边高压侧B′相电流，IC′表示匹配变压器的原边高压侧C′相电流，k′表示匹配变压器的变比，Ia′表示匹配变压器副边低压侧a相电流，Ic′表示匹配变压器副边低压侧c相电流；

S32、根据匹配变压器副边低压侧a相电流Ia′和c相电流Ic′，计算得到既有牵引变压器的原边高压侧电流和副边低压侧电流：其中，IA表示既有牵引变压器的原边高压侧A相电流，IB表示既有牵引变压器的原边高压侧B相电流，IC表示既有牵引变压器的原边高压侧C相电流，k表示既有牵引变压器的变比，Ia表示既有牵引变压器的副边低压侧a相电流，Ic表示既有牵引变压器的副边低压侧c相电流；

S33、根据Vv变压器结构、匹配变压器的原边高压侧电流和副边低压侧电流，以及既有牵引变压器的原边高压侧电流和副边低压侧电流，计算得到既有牵引变压器电压相位关系模型与匹配变压器电压相位关系模型；

所述既有牵引变压器与匹配变压器电压关系模型的表达式如下：

其中， 表示匹配变压器的副边低压侧α′相电压， 表示匹配变压器的副边低压侧ab相线电压， 表示匹配变压器的原边高压侧A′B′相线电压，Up表示匹配变压器的原边j30°高压侧电压值，e 表示相位旋转30°， 表示匹配变压器的副边低压侧β′相电压， 表示匹配变压器的副边低压侧cb相线电压， 表示匹配变压器的原边高压侧C′B′相线电j90°压，e 表示相位旋转90°， 表示既有牵引变压器的副边低压侧α相电压， 表示既有牵引变压器的副边低压侧ab相线电压， 表示既有牵引变压器的原边高压侧AB相线电压，Uj表示既有牵引变压器的原边高压侧电压值， 表示既有牵引变压器的副边低压侧β相电压， 表示既有牵引变压器的副边低压侧cb相线电压， 表示既有牵引变压器的原边高压侧CB相线电压。

5.根据权利要求4所述的柔性牵引变电所结构的优化控制方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下子步骤：S41、获取单相整流桥路的输入有功功率P，并根据单相整流桥路的瞬态电流控制模型、既有牵引变压器电压相位关系模型和匹配变压器电压相位关系模型，计算得到单相整流桥路的实时功率模型：P＝UNINcos(α″)

其中，IN表示匹配变压器绕组的电流有效值，α″表示单相整流桥路的功率因数角；

S42、根据单相整流桥路的实时功率模型，计算得到单相整流桥路的功率因数角α″：

*

S43、基于功率因数角α″和预设功率因数角α，利用PI控制器计算得到单相整流桥路的相位移位角 模型：

6.根据权利要求5所述的柔性牵引变电所结构的优化控制方法，其特征在于，所述步骤S5中匹配变压器副边低压侧ab相间的单相整流桥路调制表达式如下：其中， 表示匹配变压器副边低压侧ab相间的单相整流桥路的输入端口电压uab(t)滞后相位；

匹配变压器副边低压侧cb相间的单相整流桥路调制表达式如下：

其中， 表示匹配变压器副边低压侧cb相间的单相整流桥路的输入端口电压ucb(t)超前相位。