有轨电车基于工况识别的强化学习能量管理策略
2021-10-24莫浩楠杨中平安星锟
电工技术学报 2021年19期
莫浩楠 杨中平 林 飞 王 玙 安星锟
(北京交通大学电气工程学院 北京 100044)
0 引言
随着城市建设规模的不断扩大,人们对轨道交通的需求越来越高,环境保护意识也不断增强。由于有轨电车相比于电动客车具有载客量大、运行速度快、污染少等优点,因此大力发展有轨电车将会缓解城市交通压力,提高出行效率[1]。其中车载储能的供电方式改善了城市景观,提高了出行的安全性[2],然而单一的储能元件难以满足有轨电车在运行时能量和功率的全部需求,需要结合高能量密度和高功率密度的储能元件进行混合储能。
混合储能系统需要提供有轨电车全部牵引能量以满足其在运行过程中的速度需求,并且能够充分吸收再生制动能量,实现能量循环利用。其中能量管理策略的设计至关重要,其首要任务是在满足驾驶员需求功率前提下,实现对动力源功率优化分配,使整车性能最佳。然而,实际驾驶工况的不确定性和扰动性极大地增加了能量管理策略的设计难度。为此,开发高效、适应性强的能量管理策略是目前研究的关键问题。
近年来,针对混合储能系统的能量管理策略有多种,主要分为两大类:基于规则的能量管理策略和基于优化的能量管理策略。其中,基于规则的能量管理策略分为逻辑阈值法[3-4]、比例法[5]、模糊控制法[6-7]等,主要通过系统需求功率及储能系统的状态进行判断,从而做出实时的功率分配。该类方法由于控制逻辑简单、实用性强、实时响应快,在工程领域受到了广泛的应用。……
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