电工电能新技术

作者：罗川川1， 马兴2， 刘锦洋1， 管勃1

单位：1.重庆大学电气工程学院， 重庆 400044；
2.国网重庆市电力公司电力科学研究院， 重庆 401121

关键词：储能系统； 容量配置； 再生制动； 牵引电机

基金：国网重庆市电力公司科技项目（SGCQDK00DWJS2200217）、 国家自然科学基金项目（52107178）

优化设计列车运行曲线并合理配置超级电容储能是解决城轨牵引供电系统能量损耗大、功率冲击显著的有效方案。列车运行曲线会直接决定列车的当前运行状态，一方面通过调整牵引电机的工作效率改变供电系统的整体能耗，一方面通过调节列车牵引过程与再生制动过程间的功率差优化储能容量配置。考虑到以上两方面因素的相互制约，本文提出了一种综合的城轨储能系统最优化容量配置方法，旨在兼顾列车节能运行和降低储能容量。首先，利用列车运行的数学模型建立考虑牵引电机工作效率变化的列车能耗函数。然后，考虑多车运行时的能量交互确定列车牵引与再生制动间的功率差函数。进而，重新构建固定时分下考虑系统综合能耗与储能容量的复合经济指标的目标函数。最后，采用遗传算法和粒子群算法相结合的优化算法，得到列车的最优运行曲线。算例分析表明，基于本文优化方法得到的列车运行曲线能够在节能的同时大幅降低超级电容的配置容量。

来源：2024年第9期

《电工电能新技术》期刊编辑部

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