刘宇嫣 杨中平 林 飞 方晓春 孙 湖

城轨地面式混合储能系统自适应能量管理与容量优化配置研究

刘宇嫣 杨中平 林 飞 方晓春 孙 湖

（北京交通大学电气工程学院 北京 100044）

采用地面式混合储能系统能有效提升城轨牵引供电系统中再生制动能量的利用。该文针对传统固定阈值策略下，空载电压波动和发车间隔变化导致的储能系统回收再生制动能量效果差的现象，在双闭环控制的基础上，提出基于模糊逻辑的充放电阈值自适应调整策略。此外，考虑到电池和超级电容在功率密度、能量密度和价格方面的差异性，提出一种考虑节能率的综合经济效益最优的混合储能系统容量配置方法。构建包含电池/超级电容的全寿命周期成本和变电站耗电费用的容量配置目标函数，以北京八通线实际线路为例，利用并行遗传算法对该目标进行寻优求解，并分析节能率约束条件对容量配置结果的影响。此外，对所提出的充放电阈值自适应调整策略进行仿真研究，并在北京八通线梨园站1MW混合储能样机上完成了实验验证。

城轨交通 地面式混合储能系统 自适应能量管理 容量配置

0 引言

城轨交通中牵引能耗占比最大，北京市城轨牵引能耗占总能耗的53%左右[1]。降低牵引能耗对促进城市轨道交通行业的可持续发展具有重要意义，其中充分利用列车再生制动能量是降低牵引能耗的关键。采用地面式储能系统是再生制动能量回收利用的主要方式之一。……