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基于工况识别的燃料电池电动汽车能量管理策略

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西北工业大学学报 2024年第4期42卷 683-688页

作者：张泽龙皇甫宜耿魏江西北工业大学自动化学院陕西西安710072 陕西投资电力试验中心陕西西安710061

为降低燃料电池电动汽车的氢气消耗、降低燃料电池输出功率波动率及维持电池系统的荷电状态,基于工况识别能量管理策略框架提出了一种新型转移过程工况识别方法,该方法相较于传统的工况识别方法具有识别率高、识别速度快等优点。与常见... 详细信息

为降低燃料电池电动汽车的氢气消耗、降低燃料电池输出功率波动率及维持电池系统的荷电状态,基于工况识别能量管理策略框架提出了一种新型转移过程工况识别方法,该方法相较于传统的工况识别方法具有识别率高、识别速度快等优点。与常见的学习向量量化神经网络工况识别方法进行对比,通过仿真分别验证了所提工况识别算法的优势,同时所提基于工况识别方法的能量管理策略在混合工况下具有更优的性能表现。

关键词：能量管理策略工况识别燃料电池电动汽车

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煤化工场景下光储氢热微网能量管理策略研究

电网技术 2024年第8期48卷 3197-3206,I0044页

作者：孙逊邢小文牟树君范玉建韩小寒北京低碳清洁能源研究院北京市昌平区102211

针对煤化工场景下的光储氢热微网系统各设备的协调运行问题,满足煤化工“安稳长满优”运行要求,通过深入分析系统内光储氢热运行特点及煤化工生产用电要求,提出了一种基于能量预测和实时功率控制相结合的能量管理策略。首先以用电成本... 详细信息

针对煤化工场景下的光储氢热微网系统各设备的协调运行问题,满足煤化工“安稳长满优”运行要求,通过深入分析系统内光储氢热运行特点及煤化工生产用电要求,提出了一种基于能量预测和实时功率控制相结合的能量管理策略。首先以用电成本最低为目标,结合光伏及煤化工生产用热用氢预测曲线,建立系统能量预测模型,提出一种适用于煤化工与新能源耦合的光储氢热系统能量管理策略,规划各设备的日运营模式;其次,考虑制氢、储热、储能的运行边界、光伏预测误差及现场电网约束,基于制氢、储热、储能的动态响应特性,设计一种设备分级控制策略以动态调整功率设定值,在尽可能消纳新能源的前提下保证系统稳定运行;最后,基于国能智深控制器EDPF-NT和远宽公司MT8020实时仿真器,搭建能量管理半实物仿真平台。通过仿真结果分析,该策略可节省约19.8%的日用电费用,同时可以充分利用新能源,保证系统用电运行安全。

关键词：煤化工光储氢热能量管理策略半实物仿真

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基于模糊逻辑的飞机电推进系统能量管理策略研究

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推进技术 2024年第3期45卷 232-242页

作者：何燎磊陈方上海交通大学航空航天学院上海200240

为了提升飞机电推进动力系统的关键性能,需要设计和优化内部能量管理控制策略并实现功率合理分配。本文基于MATLAB/Simulink平台,建立了电推进动力系统仿真模型,并在能量管理系统模块中提出了基于模糊逻辑的能量管理策略(EMS),其用于动... 详细信息

为了提升飞机电推进动力系统的关键性能,需要设计和优化内部能量管理控制策略并实现功率合理分配。本文基于MATLAB/Simulink平台,建立了电推进动力系统仿真模型,并在能量管理系统模块中提出了基于模糊逻辑的能量管理策略(EMS),其用于动力系统内部的功率分配和控制。针对从滑跑直到巡航稳定点的飞行任务段,对电推进动力系统进行了时段级仿真实验,研究了氢气消耗量等量化指标的表现。在此基础之上,基于遗传算法的优化方法,对模糊控制系统的隶属度函数参数进行了寻优。计算结果表明,在本文基于模糊逻辑的EMS作用下电推进动力系统的氢气消耗量减少9.27%,而且氢燃料电池功率波动剧烈程度减少25.11%;优化后,主指标氢气消耗量进一步减少6.5%,同时次要指标的变化被约束。

关键词：电推进能量管理策略氢燃料电池模糊逻辑设计优化方法

电动拖拉机混合电源负载自适应能量管理策略研究

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农业机械学报 2024年第9期55卷 459-469页

作者：李利桥高宗余聂晶石河子大学机械电气工程学院石河子832003 现代农业机械兵团重点实验室石河子832003

针对纯电动拖拉机工况随机性大、动态负荷变化频繁导致能量利用率低等问题,提出了基于负载自适应的蓄电池/超级电容混合电源的纯电动拖拉机动力电源供能系统。通过分析纯电动拖拉机的作业工况特点以及功率需求,采用动态规划分析方法找... 详细信息

针对纯电动拖拉机工况随机性大、动态负荷变化频繁导致能量利用率低等问题,提出了基于负载自适应的蓄电池/超级电容混合电源的纯电动拖拉机动力电源供能系统。通过分析纯电动拖拉机的作业工况特点以及功率需求,采用动态规划分析方法找出动力系统最优控制模式,并且从动态规划分析结果中提出分段式控制规则,建立了功率划分参数模型与负载统计量之间的函数关系。在此基础上提出了一种基于负载自适应规则的电动拖拉机能量管理策略,并对平稳路况组合负载周期和非平稳路况随机负载周期模式进行了验证实验。实验结果表明,与普通控制规则的能量管理策略相比,本文所提出的电动拖拉机负载自适应能量管理策略具有更强的电池保护和节能能力,能实现负载自适应模式下的最优能量管理,其中在不同工况下电池安培小时吞吐量及电源系统总能量损失分别降低10.5%~15.7%和8.7%~15.1%,表明所提出的电动拖拉机负载自适应能量管理策略能够以较低的计算成本实时在线实现最优的能量管理。

关键词：电动拖拉机动力电源系统能量管理策略负载自适应控制规则

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轨道交通装备用混合动力包构型与能量管理策略

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重庆大学学报 2024年第1期47卷 52-68页

作者：类延磊孔令昊胡明辉陈爽孟凡杰重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 中车大连机车研究所有限公司辽宁大连116021

搭载传统燃油动力包的内燃动车组是运行在非电气化轨道交通中的主力机型,存在效率低、油耗高的缺点。针对这一问题,设计了一种轨道交通装备用混合动力包的构型方案,建立了混合动力动车组的数学模型,分析了不同模式下该构型方案的运行状... 详细信息

搭载传统燃油动力包的内燃动车组是运行在非电气化轨道交通中的主力机型,存在效率低、油耗高的缺点。针对这一问题,设计了一种轨道交通装备用混合动力包的构型方案,建立了混合动力动车组的数学模型,分析了不同模式下该构型方案的运行状态,结合整车线路运行条件,提出了一种基于动态规划算法的能量管理策略。仿真结果表明,在该能量管理策略控制下,装备混合动力包的动车组相较于纯燃油动车组燃油经济性提升了32.11%。

关键词：轨道交通装备混合动力包能量管理策略燃油经济性

考虑广义储能参与灵活响应的光储氢集站实时能量管理策略

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电力自动化设备 2024年第10期44卷 53-61页

作者：肖碧涛刘元叶雨润刘文昕钟治垚方家琨黄蕾王辉国电南京自动化股份有限公司江苏南京210032 华中科技大学强电磁技术全国重点实验室湖北武汉430074

为了促进含氢能源系统中灵活性资源的综合利用,针对光储氢集站对调度指令的响应问题,提出一种考虑广义储能参与灵活响应的光储氢集站实时能量管理策略。对光储氢集站内电池储能、电制氢负荷等广义储能进行精细化建模,在集站模型中引入... 详细信息

为了促进含氢能源系统中灵活性资源的综合利用,针对光储氢集站对调度指令的响应问题,提出一种考虑广义储能参与灵活响应的光储氢集站实时能量管理策略。对光储氢集站内电池储能、电制氢负荷等广义储能进行精细化建模,在集站模型中引入考虑电-热-流耦合关系的电制氢虚拟储能模型。通过优化集站灵活性资源的出力构建日内-实时两级能量管理策略,在能量管理优化层面满足运行计划要求的同时考虑效益最大化,实现电池储能荷电状态初、末状态优化;对系统功率波动进行实时反馈校正,保证集站内功率平衡。算例仿真结果验证了所提策略在提升运行经济效益、促进可再生能源消纳方面的积极作用。

关键词：光储氢集站氢能能量管理策略广义储能灵活响应

基于规则的混合动力矿用自卸车能量管理策略研究

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系统仿真学报 2024年

作者：刘建功张远辉魏菲王毅颖李晓岭刘佩情司冯淼河北省冀南新区现代装备制造协同创新中心邯郸科技职业学院计算机系河北工程大学机械与装备工程学院天津康复疗养中心信息科河北省煤矿生态保护开采产业技术研究院

为改善传统柴油矿用自卸车存在的动力性不足、燃油经济性不佳等问题，提出一种分布式混合动力传动系统结构和基于规则的能量管理策略。通过对矿用自卸车的运动特征进行分析，构建分布式混合动力系统结构，给出车辆行驶工况，在此基础上... 详细信息

为改善传统柴油矿用自卸车存在的动力性不足、燃油经济性不佳等问题，提出一种分布式混合动力传动系统结构和基于规则的能量管理策略。通过对矿用自卸车的运动特征进行分析，构建分布式混合动力系统结构，给出车辆行驶工况，在此基础上，制定了相关的模式切换规则，并利用Avl-Cruise/Simulink联合仿真验证了传动系统和策略的有效性。仿真结果显示：所提出的分布式混合动力系统结构使得车辆在使用第三挡进行爬坡时，其爬坡能力提高了17%；同时通过采用基于规则能量管理策略，混合动力矿用自卸车的油耗较原型车降低了18%。表明所提出的分布式混合动力系统传动结构是可行的，并且基于规则的能量管理策略在提高燃油经济性上有着显著效果，为提升能源利用效率和环境友好性提供了有力支持。

关键词：混合动力矿车基于规则能量管理策略动力性燃油经济性

基于改进型深度确定性策略梯度算法的城轨地面式储能系统能量管理策略

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中国电机工程学报 2024年

作者：李炎林飞钟志宏杨中平北京交通大学电气工程学院

地面存储式再生制动能量回收系统能有效吸收列车剩余再生制动能量并实现再利用，在城市轨道交通（以下简称“城轨交通”）中已得到广泛应用。由于储能系统的能量管理策略直接决定系统的节能稳压表现，因此本文针对实际中多变电站及多储... 详细信息

地面存储式再生制动能量回收系统能有效吸收列车剩余再生制动能量并实现再利用，在城市轨道交通（以下简称“城轨交通”）中已得到广泛应用。由于储能系统的能量管理策略直接决定系统的节能稳压表现，因此本文针对实际中多变电站及多储能场景下的牵引供电系统特性，提出一种基于改进型深度确定性策略梯度算法的能量管理策略。该策略一方面解决在实际运行场景中再生制动能量高效利用对储能系统所提出的连续控制问题，另一方面采用模糊逻辑控制引导智能体学习，解决应用深度强化学习时的奖励设计困难以及稀疏奖励等问题。并且本文基于实际线路条件对所提出的策略进行了仿真验证，研究结果表明本文提出的策略能显著优化储能系统控制效果达成较好的节能稳压目的。

关键词：城轨交通地面式储能系统能量管理策略深度强化学习模糊逻辑控制

基于自适应扰动WOA算法的混合动力能量管理策略研究

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哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：孙晓军宋恩哲姚崇李刚杨旭昶刘治江辽宁工业大学汽车与交通工程学院哈尔滨工程大学烟台研究院

船用混合动力技术是提升动力性与经济性的重要手段之一。为了达到动力性与经济性的双向平衡与提升，提出一种基于改进启发式算法WOA用于解决混合动力系统最佳功率分配的能量管理策略；首先，利用ECMS的最小化燃料的原理扩充了性能指标... 详细信息

船用混合动力技术是提升动力性与经济性的重要手段之一。为了达到动力性与经济性的双向平衡与提升，提出一种基于改进启发式算法WOA用于解决混合动力系统最佳功率分配的能量管理策略；首先，利用ECMS的最小化燃料的原理扩充了性能指标函数，增加了抑制天然气发动机频繁波动工作和功率及时跟踪的加权项；然后引入PSO算法去解决WOA易陷入局部最优的问题，开发了自适应扰动鲸鱼优化算法(APWOA)；最后利用测试工况进行试验仿真分析；结果表明：用APWOA-EMS可以实现5%到8%的燃料节省且可大幅度提升动力跟踪性能，具有较好的鲁棒性。

关键词：船舶混合动力能量管理策略功率分配