【摘 要】
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随着经济的不断发展和城市化建设的加速推进,人们对城市轨道交通提出了更高的要求。含车载储能系统的间歇式供电新能源有轨电车由于具有效率高、运量大、成本低、建设周期短、速度快、准点舒适、能量可回收利用、发车间隔灵活等优点,将成为未来发展的必然趋势,有着良好的发展前景。合理高效的充电方式是有轨电车安全运行的重要前提。以实际情况为例,现有广州某线路有轨电车充电方式存在充电功率大、变压器负载率低、供电系统效率
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随着经济的不断发展和城市化建设的加速推进,人们对城市轨道交通提出了更高的要求。含车载储能系统的间歇式供电新能源有轨电车由于具有效率高、运量大、成本低、建设周期短、速度快、准点舒适、能量可回收利用、发车间隔灵活等优点,将成为未来发展的必然趋势,有着良好的发展前景。合理高效的充电方式是有轨电车安全运行的重要前提。以实际情况为例,现有广州某线路有轨电车充电方式存在充电功率大、变压器负载率低、供电系统效率低和配电系统基础容量费高等诸多问题,可以增加地面储能系统改造有轨电车现有供电方式以实现“削峰填谷”的作用。地面储能系统作为供电系统的重要组成部分,对其关键参数的优化配置是实现安全供电的重要前提;进一步实现供电系统的优化控制,不仅能够提高储能系统合理使用范围内的寿命,而且能够提高整个供电系统效率。本文依托某国家级轨道交通项目,以广州某有轨电车充电站充电系统作为研究对象,首先提出了供电系统改造结构拓扑,分析了有轨电车的实际充电情况,从能量流动的角度搭建了包含电池模型、超级电容模型和器件效率的系统级供电系统模型,为后续研究提供了理论基础。然后本文提出了地面储能系统参数的优化配置方法,将广州某有轨电车线路的实际充电情况作为输入参数,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、SOC区间为边界条件,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以及控制策略参数。最后本文对电网及地面储能系统的供能分配策略做进一步的分析研究,利用模糊控制策略改进传统阈值法控制策略,并进行仿真验证。对不同供电系统改造方案全寿命周期成本的经济性和仿真结果的可行性进行对比分析。
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