基于NSGA-Ⅱ算法的储能式有轨电车复合电源参数优化设计

作     者：杨继斌 徐晓惠 彭忆强 张继业 宋鹏云 YANG Jibin;XU Xiaohui;PENG Yiqiang;ZHANG Jiye;SONG Pengyun

作者机构：西华大学流体及动力机械教育部重点实验室成都610039 西华大学汽车测控与安全四川省重点实验室成都610039 西华大学汽车与交通学院成都610039 西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 西南民族大学电气信息工程学院成都610041 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2020年第56卷第24期

页      面：181-189页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：成都市重大科技创新(2019-YF08-00003-GX) 四川省科技厅重大专项(2019ZDZX0002) 西华大学校内人才引进(Z202091) 四川省区域合作创新(2020YFQ0037) 流体及动力机械教育部重点实验室开放基金(szjj2019-015)资助项目。 

主　　题：有轨电车 复合电源 参数匹配 多目标优化 NSGA-Ⅱ 

摘      要：为研究一类以动力电池和超级电容为复合电源的有轨电车参数匹配问题,提出一种基于多目标优化的复合电源参数设计方法。根据有轨电车的动力性能需求,给出基于等效计算的复合电源参数设计方法。以有轨电车日均运行成本和动力电池的性能衰减率为评价指标,建立多目标优化函数,采用带精英策略的非支配排序的遗传算法(NSGA-Ⅱ),设计系统仿真模型在环的复合电源参数优化流程。以一次往返行程为运营要求,对比分析两个不同工况的Pareto解集和等效计算配置方案下的有轨电车系统仿真结果。结果表明,相比等效计算的配置方案,优化的配置方案使动力电池性能衰减率降低至少约31.1%;合理的配置方案可有效保证较高的再生制动能量回收率和有轨电车效率;长站间距的工况增加了对复合电源的配置需求。