袁佳歆 曲 锴 郑先锋 闵永智

（1.武汉大学电气与自动化学院 武汉 430072 2.兰州交通大学自动化与电气工程学院 兰州 730070）

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近年来高速铁路运输发展迅速，我国高铁里程和班次也逐渐增多。高铁机车的制动方式有机械制动、空气制动和再生制动三种。当机车处于再生制动方式时，三相异步电动机转换为发电机工作，将机车运动的动能转变为电能反馈给牵引网，并呈现出瞬时功率和能量均较大的特点[1-2]。以CRH380BL型动车组为例，该机车再生制动时产生的最大功率可达8MW，再生制动能量约为列车牵引能量的10%～30%[3]。电网公司对再生制动能量回馈采用倒送不计的收费方式，因此如何有效利用再生制动能量是铁路部门面临的重大实际需求。

目前针对再生制动能量回收利用方法按照再生制动的功率大小和持续时间可分为小功率短时间、小功率长时间、大功率短时间和大功率长时间四种[4]。例如电动汽车的再生制动功率为小功率短时间情况，地铁的再生制动功率主要有小功率短时间和大功率短时间两种情况，而高铁的再生制动包含以上四种情况。

地铁再生制动能量回收的问题研究较多，国内有学者采用超级电容器来回收利用城市轨道交通中的再生制动能量，并对储能系统的控制策略及健康状态进行了研究[5-8]。文献[9]采用超级电容器存储地铁的再生制动能量，对各种不同交通条件下的超级电容器的容量和安装位置进行了研究。文献[10]以罗马地铁为例，分析了利用超级电容器进行再生制动能量回收的经济效益。……