标题：基于全寿命周期成本的城市轨道列车储能系统设计研究
作者：王昊楠
作者单位：北京市轨道交通运营管理有限公司，北京100068
关键字：列车；储能系统；变换器；优化；容量配置
摘要：为提高城市轨道列车的能量利用率，研究采用了主动式拓扑结构和双向直流/直流变换器，来构建混合储能系统的主电路，并引入电阻参数对变换器进行控制。此外，研究基于全寿命周期成本，对混合储能系统容量配置的多目标优化模型进行了构建，并设计了改进后的粒子群算法进行求解。结果显示，当电阻参数分别为100和-100时，电压突起和短暂振铃现象仍然存在，且电感两端电压的最大值皆为14.9 V，最小值皆为-7.5 V。改进后算法求得的总成本最佳值为223万元，且求解速度更快。此外，混合储能系统的配置数量也有了明显的下降。容量配置优化后，锂电池组和超级电容组的荷电状态最大值分别为92.3%和88.1%。可见，研究设计的系统主电路具有良好的性能，改进后的粒子群算法能够找到总成本最优解，降低混合储能系统整体成本，为城市轨道列车能量利用率的提升提供技术上的支持。