現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)是城市公共交通的重要組成部分,近年來,在世界范圍得到長足的發(fā)展。為降低牽引網(wǎng)對城市景觀的不利影響,部分城市的現(xiàn)代有軌電車采用車載儲能技術(shù)。然而,單—儲能元件的特性并不能很好的滿足有軌電車運行的需求。采用混合儲能系統(tǒng)（HESS）是解決單—儲能系統(tǒng)存在不足的一種方案�；诖吮尘�,本文針對由電池與超級電容組成的HESS,從容量配置和能量管理策略的優(yōu)化問題展開研究。論文首先詳細(xì)分析了混合儲能系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)特性,結(jié)合武漢有軌電車T1線的參數(shù)進(jìn)行負(fù)載功率的計算,并對有軌電車車載HESS能量管理的影響因素進(jìn)行了分析,為后續(xù)優(yōu)化研究提供理論依據(jù)。其次,論文提出了一種基于NSGA-II算法的容量優(yōu)化配置方法。該方法通過輸入不同站間牽引計算結(jié)果,得到不同場景下容量配置優(yōu)化結(jié)果的多目標(biāo)Pareto解集。不僅直觀展現(xiàn)了不同配置結(jié)果下目標(biāo)函數(shù)值的變化,還可以通過添加約束獲得Pareto解集中最優(yōu)方案。此外,通過改變有軌電車站間距離,詳細(xì)分析了不同儲能方式的配置結(jié)果、適用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。由于有軌電車具有特殊的路權(quán)屬性,論文提出了一種基于V21通訊的混合儲能裝置能量管理策略。該能量管理策略基于有軌... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
中文摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 現(xiàn)代有軌電車的發(fā)展
        1.1.2 車載儲能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 車載混合儲能系統(tǒng)能量管理研究現(xiàn)狀
        1.2.1 混合儲能系統(tǒng)容量配置研究現(xiàn)狀
        1.2.2 混合儲能系統(tǒng)能量管理策略研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要內(nèi)容
2 混合儲能系統(tǒng)特性與能量管理影響因素分析
    2.1 混合儲能系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        2.1.1 被動式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        2.1.2 半主動式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        2.1.3 主動式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
    2.2 混合儲能系統(tǒng)構(gòu)成
        2.2.1 鈦酸鋰電池
        2.2.2 超級電容器
        2.2.3 雙向DC/DC變換器及工作原理
    2.3 有軌電車能量計算
        2.3.1 車輛牽引計算
        2.3.2 實際線路仿真分析
    2.4 能量管理優(yōu)化影響因素分析
        2.4.1 容量優(yōu)化配置問題分析
        2.4.2 能量管理策略優(yōu)化需求分析
    2.5 本章小結(jié)
3 基于NSGA-Ⅱ算法的車載混合儲能多目標(biāo)容量優(yōu)化配置
    3.1 容量優(yōu)化配置的數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 多目標(biāo)優(yōu)化問題
        3.1.2 現(xiàn)代有軌電車HESS多目標(biāo)優(yōu)化模型
        3.1.3 HESS功率分配基本策略
    3.2 基于NSGA-Ⅱ的容量配置求解方法
        3.2.1 NSGA-Ⅱ算法原理
        3.2.2 基于NSGA-Ⅱ的容量優(yōu)化配置
    3.3 優(yōu)化結(jié)果分析
        3.3.1 站間距對容量配置結(jié)果的影響
        3.3.2 基于真實線路參數(shù)的容量配置結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
4 基于V2I通訊的混合儲能裝置在線能量管理策略
    4.1 基于V2I通訊的現(xiàn)代有軌電車運行狀態(tài)預(yù)測
        4.1.1 有軌電車站間交通模型
        4.1.2 有軌電車站間運行狀態(tài)預(yù)測
    4.2 混合儲能系統(tǒng)能量管理策略
        4.2.1 基于固定規(guī)則的能量管理策略
        4.2.2 基于動態(tài)規(guī)劃算法的能量管理策略
        4.2.3 基于V2I通訊的在線能量管理策略
    4.3 仿真對比及分析
        4.3.1 仿真模型及參數(shù)
        4.3.2 仿真結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
5 混合儲能系統(tǒng)實驗驗證
    5.1 實驗平臺架構(gòu)
    5.2 混合儲能能量管理策略驗證實驗
        5.2.1 基于虛擬電池電流的控制策略
        5.2.2 能量管理策略實驗驗證
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 今后研究工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]城市軌道儲能系統(tǒng)性能研究與測試[D]. 徐曉棟.北京交通大學(xué) 2015
[2]城軌交通地面式超級電容儲能系統(tǒng)容量配置優(yōu)化方法研究[D]. 王彬.北京交通大學(xué) 2015



本文編號：2947855