储能式有轨电车混合动力系统运行成本研究

王艳琴，韩国鹏，，邹联斌，郭 爱，安 琪，戴朝华，王颖民

（1. 中车唐山机车车辆有限公司，河北唐山 064000；2. 中国铁路广州局集团有限公司长沙供电段，湖南长沙 410007；3. 西南交通大学电气工程学院， 四川成都 611756）

1 引言

储能式有轨电车具有的储能元件不仅能够保证列车正常运行，而且因其可回收再生制动能量，能够提高能源使用率，从而节约能源、保护环境[1-2]。目前，储能式供电已逐步发展成为国内城市有轨电车最具有发展潜力的供电制式[3-4]。将高能量密度的锂电池与高功率密度的超级电容两种元件结合[5-6]，构成有轨电车的动力系统，这种混合储能系统可显著节约成本。

为提高混合储能式有轨电车动力系统（以下简称“混合储能系统”）经济性，一种方式是优化能量管理策略降低混合储能系统运行成本[7]，另一种方式是联合地面充电桩设置对混合储能系统配置进行优化。Victor Herrera等[8-9]基于自适应能量管理策略，选取西班牙塞维利亚有轨电车线路，以储能成本和用电成本作为适应度函数，采用多目标遗传算法优化混合系统容量，混合储能系统成本降低了6.2%；林泓涛[10]建立了车载储能系统全寿命周期成本模型，结合电池寿命评价方法，提出了能量分配比及改进的容量配置优化计算方法；李秭乐[11]研究了有轨电车地面储能系统参数的优化配置方法，将包括初期投资成本、更换成本、运营成本在内的全寿命周期成本作为目标函数，以地面储能系统的充放电倍率、电压、超级电容荷电状态（SOC）区间为约束条件，采用粒子群算法进行寻优，获取全寿命周期成本最低的地面储能系统关键配置参数；……