摘要：为了提高轨道交通能源自洽系统建设的合理性，以京张铁路动车组列车作为研究对象，结合运行场景和线路条件，确定了以铁路功率调节器为基础的风-光-储微网能源自洽系统的拓扑方案；通过对动车组列车纵向运行的牵引计算，分析了列车运行时的能量流动关系，设计了实时能量管理策略；在满足功率合理分配的前提下，以风-光-储能源自洽系统的经济性和轻量化作为优化目标，研究了能源自洽系统配置方案的多目标优化技术；在既定线路与电源约束等条件下，采用粒子群优化算法对能源自洽系统的光伏电池串并联数量、储能电池串并联数量以及风力发电机规模等控制变量进行寻优计算，实现在既定线路条件与目标下的风-光-储能源自洽系统最佳配置方案；以京张铁路下行线路中16组CR400BF型列车的实际线路条件为例，通过MATLAB/Simulink软件对风-光-储能源自洽系统配置优化方案进行验证，综合系统全生命周期总成本（包括初始购置成本、更换成本和购电成本）和占地总体积这2个优化目标，采用3组不同的权重系数进行方案配置优化。分析结果表明：随着经济性目标权重的提高，对应优化配置方案的全生命周期总成本分别降低19 164.9万元（约49.1%）、18 825.8万元（约48.2%）、17 991.1万元（约46.0%）;随着轻量化权重的提高，优化后的能源自洽系统沿线总体积分别减少3 377.2（约50.4%）、3 393.7（约50.6%）、3 446.9 m3（约51.4%）。

摘要：准确的状态估计对于锂离子电池安全可靠运行具有重要意义,但由于非线性强,多参数耦合,实现宽温域多参数联合在线估计难度较大。考虑到温度影响,建立电热耦合模型,采用扩展卡尔曼滤波算法(EKF)在线辨识电池参数,通过电压及温度仿真验证了模型的准确性;然后针对无迹卡尔曼滤波算法(UKF)历史数据利用率低的问题,引入多新息理论(MI)改进UKF,改进后的算法在非电压平台区荷电状态(SOC)估计均方根误差不超过1.2%,相较于改进前误差降低了30%以上,并结合安时积分法设计切换算法,解决了MIUKF算法在磷酸铁锂电池电压平台区无法通过电压反馈修正SOC估计误差的问题,实现了宽温域复杂工况下全区间SOC的准确估计,在不同SOC初始值条件下验证了结合算法的准确性,均方根误差不超过3%,为峰值功率(SOP)估计提供了可靠的SOC值;最后将温度约束引入到SOP估计中,提出多约束条件下的SOP估计方法,结果表明在高温条件下,温度起到关键限制作用,可以防止电池温升过大,减少安全隐患。