车载储能系统与地面充电系统的联合优化配置方法及系统与流程

技术特征：
1.一种车载储能系统与地面充电系统的联合优化配置方法，其特征在于，应用于有轨电车的车载储能系统与地面充电系统，所述联合优化配置方法包括：牵引计算步骤：根据目标线路信息及有轨电车车辆参数通过牵引计算获得车载储能系统的参数范围；组合方案获取步骤：根据所述车载储能系统的参数配置和充电桩的参数配置基于所述参数范围进行组合获得多个组合方案；优化组合方案获取步骤：以全寿命周期成本最小作为优化目标，采用灰狼-事件触发状态机算法遍历多个所述组合方案进行优化获得至少一优化组合方案；其中，每一所述优化组合方案及每一所述组合方案均包括所述车载储能系统的参数配置、所述充电桩的数量配置及位置配置。2.如权利要求1所述的联合优化配置方法，其特征在于，所述组合方案获取步骤包括：将所述车载储能系统的额定功率和所述充电桩的配置数量设为计算变量，将所述牵引计算步骤获得的需求功率和能量以及所述车载储能系统的参数、型号和所述充电桩的参数、型号作为上下限向量，通过计算获得多个所述组合方案。3.如权利要求1所述的联合优化配置方法，其特征在于，所述优化组合方案获取步骤包括：搭建多目标优化函数步骤：基于多个所述组合方案根据所述车载储能系统及所述充电桩的全寿命周期成本搭建多目标优化函数；充电桩位置配置步骤：根据所述组合方案通过内层状态机算法进行充电桩位置的配置后获得多个充电桩位置配置方案，通过所述多目标优化函数获得每一所述充电桩位置配置方案的成本参考值，并选取最小的所述成本参考值作为所述组合方案的成本值；车载储能系统配置与充电桩数量配置步骤：根据每一所述组合方案的成本值通过外层灰狼算法寻找全局最优的至少一优化组合方案。4.如权利要求3所述的联合优化配置方法，其特征在于，所述充电桩位置配置获取步骤包括：通过所述多目标优化函数计算每一满足电量范围的所述充电桩位置配置方案的所述成本参考值，从多个所述成本参考值选取最小成本参考值对应地所述充电桩位置配置方案为最优的所述充电桩位置配置方案。5.如权利要求4所述的联合优化配置方法，其特征在于，所述车载储能系统配置与充电桩数量配置获取步骤包括：将每一所述组合方案的所述成本值进行对比后选取至少一所述成本值作为优化成本值；对所述优化成本值对应地所述组合方案进行更新种群位置及迭代后获得至少一所述优化组合方案。6.一种车载储能系统与地面充电系统的联合优化配置系统，其特征在于，应用于有轨电车的车载储能系统与地面充电系统，所述联合优化配置系统包括：牵引计算单元，根据目标线路信息及有轨电车车辆参数通过牵引计算获得车载储能系统的参数范围；组合方案获取单元，根据所述车载储能系统的参数配置和充电桩的参数配置基于所述参数范围进行组合获得多个组合方案；
优化组合方案获取单元，以全寿命周期成本最小作为优化目标，采用灰狼-事件触发状态机算法遍历多个所述组合方案进行优化获得至少一优化组合方案；其中，每一所述优化组合方案及每一所述组合方案均包括所述车载储能系统的参数配置、所述充电桩的数量配置及位置配置。7.如权利要求6所述的联合优化配置系统，其特征在于，所述组合方案获取单元包括：将所述车载储能系统的额定功率和所述充电桩的配置数量设为计算变量，将所述牵引计算步骤获得的需求功率和能量以及所述车载储能系统的参数、型号和所述充电桩的参数、型号作为上下限向量，通过计算获得多个所述组合方案。8.如权利要求6所述的联合优化配置系统，其特征在于，所述优化组合方案获取单元包括：搭建多目标优化函数模块，基于多个所述组合方案根据所述车载储能系统及所述充电桩的全寿命周期成本搭建多目标优化函数；充电桩位置配置模块，根据所述组合方案通过内层状态机算法进行充电桩位置的配置后获得多个充电桩位置配置方案，通过所述多目标优化函数获得每一所述充电桩位置配置方案的成本参考值，并选取最小的所述成本参考值作为所述组合方案的成本值；车载储能系统配置与充电桩数量配置模块，根据每一所述组合方案的成本值通过外层灰狼算法寻找全局最优的至少一优化组合方案。9.如权利要求8所述的联合优化配置系统，其特征在于，所述充电桩位置配置模块包括：通过所述多目标优化函数计算每一满足电量范围的所述充电桩位置配置方案的所述成本参考值，从多个所述成本参考值选取最小成本参考值对应地所述充电桩位置配置方案为最优的所述充电桩位置配置方案。10.如权利要求9所述的联合优化配置系统，其特征在于，所述车载储能系统配置与充电桩数量配置模块包括：将每一所述组合方案的所述成本值进行对比后选取至少一所述成本值作为优化成本值；对所述优化成本值对应地所述组合方案进行更新种群位置及迭代后获得至少一所述优化组合方案。

技术总结
本发明公开了一种车载储能系统与地面充电系统的联合优化配置方法及系统，应用于有轨电车的车载储能系统与地面充电系统，联合优化配置方法包括：牵引计算步骤：根据目标线路信息及有轨电车车辆参数通过牵引计算获得车载储能系统的参数范围；组合方案获取步骤：根据车载储能系统的参数配置和充电桩的参数配置基于参数范围进行组合获得多个组合方案；优化组合方案获取步骤：以全寿命周期成本最小作为优化目标，采用灰狼-事件触发状态机算法遍历多个组合方案进行优化获得至少一优化组合方案；本发明保证了车载电容储能式有轨电车运营安全可靠稳定，有效降低线路投建成本。有效降低线路投建成本。有效降低线路投建成本。


技术研发人员：于爽 王通 张喜茂 杨现仃 杨阳 张国红 任晓辉 王昆
受保护的技术使用者：中车青岛四方车辆研究所有限公司
技术研发日：2022.06.29
技术公布日：2022/9/13