摘要：针对城轨列车频繁的启动与制动对直流牵引网电压造成的较大冲击,提出一种由超级电容与蓄电池组成的混合储能系统,该系统可以满足城轨列车对于高能量和高功率的要求,能够维持直流牵引网电压的稳定,保证城轨列车的安全运行。在同时考虑储能元件过充、过放和补偿范围的情况下,对混合储能系统设计了功率分配策略。该功率分配策略在低通滤波法的基础上,结合超级电容的荷电状态(SOC),通过低通滤波器对混合储能系统进行功率和能量的分配与管理,由超级电容负责变化的高频功率,蓄电池补偿相应的低频功率。仿真结果表明:直流牵引网电压能够在1500 V上下波动,蓄电池和超级电容可以在各自的荷电状态范围内工作,储能元件均不会出现过充、过放的情况,并且超级电容的存在能够使蓄电池免受较大冲击,增加蓄电池的使用次数。所提出的混合储能系统以及控制策略不但能够保证直流牵引网电压在要求的范围内波动,还能够延长储能元件的使用寿命,并且能将城轨列车的回馈能量收集起来,提升能量的利用率。

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