国产精品不卡在线,精品国产_亚洲人成在线高清,色亚洲一区,91激情网

我國(guó)在鐵路機(jī)車制造業(yè)基礎(chǔ)上，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)、消化吸收、自主創(chuàng)新，在新型供電制式與車載儲(chǔ)能技術(shù)等關(guān)鍵領(lǐng)域取得突破，形成了目前的新型儲(chǔ)能式軌道車輛。選擇具有長(zhǎng)壽命、寬溫度、高倍率等特性的車載儲(chǔ)能系統(tǒng)，不僅響應(yīng)節(jié)能環(huán)保的號(hào)召，還可以降低系統(tǒng)成本。

目前，儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)展了許多深入的研究。為了匹配功率和能量的綜合需求，選用功率型和能量型的儲(chǔ)能元件混合使用可以實(shí)現(xiàn)它們的特性互補(bǔ)。儲(chǔ)能系統(tǒng)可以很好地平抑電力系統(tǒng)中的負(fù)荷波動(dòng)，對(duì)其配置優(yōu)化主要是基于整組能量與成本之間的權(quán)衡，不需要涉及如車載儲(chǔ)能系統(tǒng)中的質(zhì)量邊界和體積邊界，且對(duì)于儲(chǔ)能元件特性也沒(méi)有嚴(yán)格要求。

針對(duì)電動(dòng)汽車中的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，目前的方法都是基于工況預(yù)測(cè)、拓?fù)浔容^、能量調(diào)度等角度進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。如采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃對(duì)公交車車載混合儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行拓?fù)浞治龊蛢?yōu)化配置，同時(shí)考慮能量管理策略以及全壽命周期成本。相比于電動(dòng)汽車，軌道車輛對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率等級(jí)和電壓等級(jí)的要求明顯更高，且在此高功率工況下，儲(chǔ)能元件的充放電效率明顯降低，循環(huán)壽命急劇縮短，從而直接影響車輛的性能和運(yùn)行。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外也逐步開(kāi)展了關(guān)于軌道車輛車載儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置的研究。如采用雨流法建立儲(chǔ)能元件的循環(huán)壽命模型，推導(dǎo)包含初始成本和運(yùn)行成本的多目標(biāo)函數(shù)，并利用遺傳算法對(duì)此配置模型進(jìn)行尋優(yōu)求解，最終得到輕軌車輛車載儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化配置。

顯然，電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能式軌道車輛存在著一個(gè)共性的問(wèn)題，即如何尋找一個(gè)最優(yōu)配置以實(shí)現(xiàn)車載儲(chǔ)能系統(tǒng)的高能效和低成本。現(xiàn)有的優(yōu)化模型都是基于在滿足車輛運(yùn)行能耗需求的條件下追求成本最小的配置方案，這對(duì)于實(shí)際應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。

然而，由于儲(chǔ)能式軌道車輛運(yùn)行的規(guī)律性、高功率和高能量，使得地面充電站的功率和容量也必須能夠匹配車載儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電需求。而且，地面能量補(bǔ)給是保證儲(chǔ)能式軌道車輛系統(tǒng)正常運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵，是整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換的重要組成。因此，為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)軌道網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就需要聯(lián)合考慮車載儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量配置和地面充電站的功率匹配，這也是軌道交通車載儲(chǔ)能優(yōu)化配置有別于電動(dòng)汽車的最大特點(diǎn)。

目前，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有針對(duì)軌道車輛車地一體化容量配置問(wèn)題的研究。為了實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能式有軌電車系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院的研究人員韋紹遠(yuǎn)、姜久春等，提出了軌道車輛車地一體化配置模型，分析并推導(dǎo)了包含車載儲(chǔ)能系統(tǒng)全壽命周期和地面能量補(bǔ)給的綜合成本函數(shù)；結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全工作區(qū)間和總質(zhì)量等約束條件，采用基于自然選擇的混合粒子群優(yōu)化算法對(duì)綜合成本函數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)，求解得到了可以實(shí)現(xiàn)有軌電車系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的優(yōu)化配置方案。有關(guān)研究成果發(fā)表于2019年《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》第2期，論文題目為“儲(chǔ)能式有軌電車車地一體化配置模型”。

基于現(xiàn)有運(yùn)行的純超級(jí)電容儲(chǔ)能“站站充”模式，他們從經(jīng)濟(jì)性的角度分析了以超級(jí)電容和鋰電池混合的車載儲(chǔ)能系統(tǒng)，以及超級(jí)電容系統(tǒng)“站站充”和鋰電池“首末充”的能量補(bǔ)給模式。出于降低地面充電站容量的設(shè)計(jì)目標(biāo)，該配置方案采用的模糊控制不僅要合理地分配儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能元件的特性互補(bǔ)，更要通過(guò)增配的鋰電池系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)超級(jí)電容系統(tǒng)的放電深度，以減小其對(duì)充電站的高功率需求。最后，通過(guò)對(duì)有軌電車實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行算例分析，進(jìn)一步驗(yàn)證了所提優(yōu)化配置模型的有效性和經(jīng)濟(jì)性。

據(jù)了解，車載儲(chǔ)能系統(tǒng)回站的SOC主要取決于儲(chǔ)能系統(tǒng)容量和車輛能耗，對(duì)于規(guī)律運(yùn)行的軌道車輛，車載儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量配置將直接決定能量補(bǔ)給的功率和時(shí)間。因此，需要在儲(chǔ)能系統(tǒng)成本和充電站成本中進(jìn)行權(quán)衡才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。與純超級(jí)電容方案相比，混合儲(chǔ)能方案在日均綜合成本上降低了15.6%，對(duì)充電站容量的需求降低了68%。