城轨交通制动能量回收超级电容储能阵列配置方法对比分析 沈小军 曹 戈 （同济大学电子与信息工程学院 上海 201804） 摘要 地面储能技术已成为提升城轨交通节能和供电质量的有效措施，技术经济性评价是储能技术工程应用须解决的重要问题。该文在回顾城轨交通制动能量回收超级电容阵列功率-容量约束配置法与容量约束配置法的基础上，提出地面超级电容储能系统的综合技术经济性评价指标并建立净收益数学模型，案例对比分析了上述两种典型配置方法的技术经济性。案例研究表明：功率-容量约束配置法投资成本虽高于容量约束配置法投资，但两种配置方法成本回收年限相近；功率-容量约束配置法节能性能优于容量约束配置法，全寿命周期内功率-容量约束配置法综合技术经济性更好，可获得更大的经济收益，实际工程中值得优先采用。 关键词：城轨交通 超级电容储能阵列 配置方法 技术经济性 评价指标 0 引言 伴随城轨交通的蓬勃发展与重要性的日益突出，其运营面临着紧迫的节能减排问题，需进一步提升“绿色”品质[1]。储能技术能“削峰填谷”，既能提高再生制动能量利用率，又能补偿接触网电压，提高列车供电品质，降低牵引供电系统损耗[2-4]。特别是地面储能技术具有节能效果较好、方便系统维护、不占车体空间等优点。 超级电容具有功率密度大、循环寿命长和充放电速度快等一系列优点，在制动能量回收用储能器件选型中备受青睐[5-8]。众所周知，储能系统的技术经济性是至关重要的，是工程推广应用需考虑的关键因素，开展储能技术经济层面评估相关工作以指导技术方案的选择制定具有理论意义和工程价值。储能系统的技术经济性与诸多因素相关，涉及储能媒介、功能定位、配置方法、控制策略等。城轨交通制动能量回收储能技术的经济性评价工作受到了一定的关注：文献[9]基于容量约束配置法研究了不同因素对城轨交通地面储能装置容量配置造成的影响；文献[10]提出，从最低工作电压的角度对功率-容量约束配置法中的配置初始电压值进行优化；文献[11]基于遗传算法，将多储能系统的控制策略参数与容量配置方案进行协同优化；文献[12]开展了基于最大节能化的超级电容储能系统充放电阈值选择方法研究；文献[13]应用成本/节能效益指标对比分析了地面储能与车载储能分别使用超级电容器、锂离子动力电池的回收周期；文献[14]以节能效率、再生制动失效率及投资成本为指标，开展了地面超级电容储能系统配置优化及经济性分析；文献[15]以系统能耗和配置成本为目标，对地面超级电容储能系统进行评估优化。 分析现有文献发现，城轨交通制动能量回收超级电容储能阵列大多从技术层面上对比分析了不同的储能媒介、优化控制策略、改进某种方法的配置流程等，超级电容阵列配置方法仅从基于制动能量回收率方面开展了对比分析，经济维度的评估开展较少，未建立综合技术经济性评价指标。开展超级电容阵列配置方法的技术经济性评价与对比分析工作，建立一套兼顾效益和成本的综合评价体系，对指导超级储能阵列的配置具有工程价值。 鉴于此，本文首先回顾了城轨交通制动能量回收超级电容储能阵列典型配置方法，然后从技术性能和经济层面提出了超级电容阵列评价指标，建立了地面超级电容储能成本回收与净收益模型，最后案例对比分析了典型配置方法的技术经济性。 1 超级电容阵列典型配置方法概述 当前，城轨交通制动能量回收超级电容阵列的典型配置方法主要有容量约束配置法和功率-容量约束配置法[16]。 1.1 容量约束配置法 容量约束法，又叫“能量匹配法”，一般以吸收牵引变电站的剩余再生制动能量作为容量配置目标，首先，根据超级电容的最高工作电压即可确定串联个数[17]；其次，根据“超级电容从1/2最高工作电压充电至最高工作电压过程中，可吸收的能量大于或等于待吸收的制动能量”原则计算电容器组等效电容，然后根据等效电容即可确定并联个数，得到超级电容阵列串、并联数，配置公式如下。 串联数为 储容量为 并联数为 式中，Em为超级电容储容量，即能储存的最大能量；ηDC-DC为双向DC-DC变换器效率；Esc为超级电容可用的储能量；Umax为超级电容阵列的最高工作电压；Ccell为超级电容的单体电容值；Ucell为超级电容器额定工作电压；Ns为超级电容阵列串联数；Np为超级电容阵列并联数；[·]表示取整。 容量约束法虽然简单易操作，基于吸收剩余再生制动能量为前提，但实际并不能使系统的制动能量回收率达到100%，因为其忽略了其功率与车辆电制动功率间的约束关系。 1.2 功率-容量约束配置法 “容量约束法”仅从满足容量需求的角度出发，没有考虑充电过程超级电容最大充电功率与再生电制动功率是否匹配的问题，可能会出现超级电容虽有容量空间却“充不进去”的问题。文献[16]建立的功率-容量双约束法的核心思想是分别建立功率约束和容量约束，并在双约束的基础上进一步优化配置系数。 1）功率约束 考虑制动阶段有部分制动能量会被相邻车辆吸收，定义kin为外界车辆的吸收系数，即被吸收制动能量与车辆有效制动反馈能量的比值。为保证制动能量不被浪费或超级电容正常使用，超级电容的功率需求应为：超级电容充电初始时刻的最大充电功率与剩余待吸收的制动电功率最大值相等，且满足约束方程为 式中，U0为超级电容阵列的充电初始电压；Pscmax(U0) 为超级电容充电初始时刻的最大充电功率；Imax为超级电容阵列的最大持续额定电流；Pmax为制动电功率阶段最大值。 2）容量约束 城轨列车制动时，制动能量应首先被临近牵引列车吸收，但是制动功率和牵引功率并不时时匹配。当牵引功率大于或等于制动功率时，制动功率可以完全被牵引列车吸收，这时牵引网电压稳定；当牵引功率小于制动功率时，存在剩余再生制动功率。剩余再生制动功率及能量的定义即为未被相邻牵引列车吸收并有待回收的再生制动功率或能量。设车辆有效再生制动能量为ERB，其有效再生制动能量优先被外界相邻车辆吸收，则剩余部分制动能量ERB(1－kin)就是储能系统待吸收的部分。储能系统由双向DC-DC变换器和超级电容器阵列构成，能量吸收存储过程中必然伴随变换器损耗和超级电容器内阻损耗，所以储能系统若要完全吸收剩余部分制动能量，其容量必须满足 式中，Trb为再生制动的有效时间；isc(t)为超级电容阵列充电电流；Rsc为超级电容阵列的等效串联内阻；Csc为超级电容阵列等效电容。 配置超级电容阵列时，根据Umax就可以确定超级电容的串联个数Ns，即 令超级电容充电初始电压U0=为比例系数（下文称配置系数），一般情况下0.5≤＜1，根据功率需求式（4）及文献[16]中的计算方法及约束条件，可确定超级电容阵列的并联支数，本文直接列出结果，串并联的配置公式如式（7）~式（9）所示。 并联数 图1所示为基于功率-容量约束的超级电容阵列配置方法。 配置步骤如下： （1）根据城市轨道交通供电系统直流电压等级及功率变换器电压比的设计难度，确定超级电容阵列的工作电压范围Umin~Umax，其中Umin为超级电容阵列的最低工作电压。 （2）在既定线路、既定工况下，计算最大充电功率Pscmax和有效再生制动反馈能量ERB。 （3）根据所选择的超级电容器参数、外界再生制动能量的吸收系数kin、双向DC-DC变换器效率等边界参数，代入式（8）和式（9）计算超级电容器的最优配置系数。 （4）将配置系数代入式（6）和式（7），求出Ns、Np，并输出配置结果。 由式（8）可见，当时，同时满足了功率需求和容量需求，则在该范围内取任何值进行超级电容配置，节能效果一样。然而当时，储能系统的质量可以达到最小，即存在一个最优初始充电电压[16]。所以根据进行配置时，可使储能系统的“节能效果/质量比”最大化。当时，配置结果将不能满足容量要求。为了系统评估该配置方法的节能效果，本文在下文的案例分析中将采用最优配置系数法即最优充电初始电压法来进行配置分析。 2 超级电容储能技术经济性评估指标 2.1 评价指标的提出 评价一个储能系统不仅需从吸收制动能量性能方面考虑，还需基于工程应用考虑综合成本、回收年限、经济收益等经济性指标。为了对超级电容储能系统的特点进行直观表述，便于设计者综合改进储能系统，根据需要科学选择系统，有必要建立储能系统的评价指标体系[18]。评价指标体系是指由表征评价对象各方面特性及其相互联系的多个指标所构成的具有内在结构的有机整体。它应全面、系统、科学和准确地反映所评价产品的多个方面的变化特征和发展规律。评价指标体系作为一个系统，其结构和组成要素的科学组合会直接影响系统功能的发挥，鉴于此，本文建立的城轨交通制动能量回收超级电容储能系统评价指标如下。 1）储能本体的投资。超级电容储能系统本体投资是指不考虑运营情况下，在城市轨道交通储能系统建设项目采购过程中的投标报价，包括项目规划、设计、制造、购置、安装等环节。建设期成本又称为初始投资，包括前期费用和建设费用，例如调研费、可行性研究编制费用、资本投入成本、购置设备成本和安装成本等，用Ck表示。 2）制动能量回收率。是车辆减速、制动过程中，回收的制动能量在最大理论制动能量中的占比，反映了制动能量回收过程中的能量传递效率，即 无储能系统时，可通过再生制动总能量与制动电阻吸收能耗之差与再生制动总能量的比值来计算；安装储能系统后，可通过对超级电容的瞬时充电功率在减速时间求积分获取。 3）能耗减少比。假设不安装超级电容储能系统，车网全天运营周期产生的总能耗为Sc，采用超级电容储能技术，每天运行总能耗变为Ss。显然，节约的能量为Sc-Ss, 定义节约的能量占总能耗（不安装超级电容）的百分比为能耗减少比，该指标可直观体现不同配置方法带来的经济收益，即 4）储能系统的体积。无论车载还是地面储能装置，体积均是决定储能配置成本高低的重要因素，不同方法会配置出体积不同的储能系统。不同体积的地面储能装置占地建筑面积有差异，会导致建设费用和维护费用大幅增加；对于体积过大的车载储能装置不仅会占据更多的车体空间，给车体轴重带来了高要求和挑战，成本也会随之增加，在这种情况下，储能系统的质量也成为车载储能成本的敏感参数之一。 5）成本回收年限Y。仅考虑投资成本，不考虑运营成本等其他因素时，从投资初期到储能系统带来的经济效益与投资成本相平衡时，经过的年数为成本回收年限。 6）储能系统循环寿命。超级电容在充放电时电极不发生化学反应，所以充放电次数可达上百万次。但是由于温度和电压的影响，超级电容仍会老化，导致超级电容的电容量降低。不同的配置方法（串并联单体数不同）会导致超级电容工作时电压、电流和温度应力不同，继而影响其循环寿命，寿命也直接影响到储能系统的经济利益。因此，储能系统循环寿命也是储能经济性评价指标必须要考虑的问题之一。 2.2 成本回收年限的计算方法 安装储能系统后，系统再生制动能量利用率提高，牵引能耗降低，用电量减少。则存在一个时间节点，安装储能后系统的节约电能总费用与初始的储能设备投资及额外的占地费之和达到平衡，那么该时间节点之前，处于成本回收阶段，之后则进入盈利阶段。若只考虑收回投资总成本，一年按365天计算，且电价保持不变，地铁列车运营状态每天周期性重复变化，相关经济指标应满足的关系为 式中，Pc为当前电价（元/(kW·h)）；Pt为每立方米储能装置所需要的额外占地及维修成本；V为储能装置的体积。根据式（12）整理可得到总成本回收年限Y的计算式为 2.3 超级电容储能净收益模型 超级电容储能系统充放电过程中，对超级电容阵列功率进行积分，可得到列车运行过程中，超级电容的存储能量的变化过程以及系统的最终储能结果，超级电容充电过程中充入的能量和放电过程中放出的能量计算式分别为 式中，Ech为超级电容充电能量；p为充电工况次数；t0,p为第p次充电的起始时间；t1,p为第p次充电的结束时间。对应地，Eds为超级电容放电能量；q为放电工况次数；t0,q为第q次放电的起始时间；t1,q为第q次放电的结束时间。 储能系统的经济收益即系统在使用寿命期间内节省的电能，其表达式为 式中，Eall为储能装置在使用寿命内的经济收益；Eday,ds为全天节省的能量；为储能元件的寿命。 所以储能系统的净收益为其运行寿命期间内节省的电费与储能系统的成本之差，即 式中，Ijsy为储能装置的净收益；Pc为电费的单价；Cesd为储能系统总成本，包括储能本体投资Ck及占地维修成本等。 从技术经济性角度考虑，若要达到最大节能及最大盈利的效果，需要储能全寿命周期经济效益最优，即以净收益模型的最大值为目标函数，表示为I=max{Ijsy}。该函数实际综合各经济性评价指标，与时间呈明显的线性关系，图2表示不同储能配置方法下系统净收益随时间变化情况。需要说明的是，本文进行储能经济评估时不考虑货币的时间价值（通货膨胀率以及贴现率）。 由图2可见，函数曲线与时间轴的交点代表储能系统成本回收年限值，与纵轴交点表示储能系统总成本，可直观地展示储能系统收益情况。配置方法不同将导致成本回收年限及储能收益存在差异。 储能系统的配置过程中，超级电容模组并联数将导致超级电容的配置成本不同。此处只单纯考虑不同储能配置方法带来的收益变化，所以前提是不同储能配置方法采用的超级电容单体为同型号、超级电容电流限值相同、SOC的上下限取值相同，上述配置目标函数存在的约束条件为 式中，SOC为超级电容荷电状态；SOCmin和SOCmax分别为储能系统允许的最低和最高荷电状态；ie为系统的工作电流；istr为电流限值；θc为超级电容储能系统工作温度；θe为超级电容储能系统额定温度。 3 案例分析 3.1 仿真模型与储能需求参数获取 本文基于PSCAD软件和上海11号线路参数建立的城轨交通系统车网联合仿真模型如图3所示，其中牵引供电系统简化为等效电阻与理想电压源相串联的戴维南等效电路模型，车辆模型采用功率源模型[19-20]，搭建的仿真系统包含3个牵引变电站，5个客运站，其中3个客运站与牵引站是一体化的，上、下行设置的车辆数视发车间隔设定。主要的仿真参数见表1。 表1 单车模型的主要输入参数 文献[21]中已经分析得到平峰发车间隔是仿真含地面储能模型的最佳列车运行图输入，假设平峰时间段平均发车间隔为300s，同时按照文献[22]提出的压阻数选址法计算并筛选300s发车间隔下的各站点的压阻数，见表2。 表2 各站点的压阻数大小 由表2可知，站点2和站点4的压阻数相对大，需在这两个站点安装地面储能系统。由于本文侧重点不在选址问题，下面以站点2为例展示站点安装储能系统后的节能效果，仿真计算300s发车间隔下该站点待吸收制动能量和功率情况。其中功率值采用PSCAD仿真软件中功率源模块的电流与网压的乘积得到，同时利用计算功率实时值对时间积分得到列车再生制动总能量、制动电阻吸收能耗。站点2仿真功率曲线如图4所示。 由图4可见，300s发车间隔下站点2的最大峰值功率约为3.1MW，持续时间极短，其他峰值功率均小于1.6MW。仿真还可发现，站点2的储能系统在车辆运行时间内每一次吸收能量时，峰值功率小于1.6MW的概率为80%，而峰值功率大于1.6MW的情况仅占20%，且大于1.6MW时吸收时间短。峰值功率值的选取会对超级电容阵列配置的并联数造成极大的影响，使成本差别较大。根据事件概率，合理选择配置参数，有利于提升储能系统的技术经济性。故案例分析中超级电容阵列最大充电功率Pmax取1.6MW；利用功率积分法仿真同步得到的待吸收能量为8.0kW·h。由于本文研究主要侧重点在于验证不同配置方法的优劣，旨在验证针对某一站点分别采用两种配置方法的节能效果及成本分析，故案例研究中采用了图5所示的地面储能系统基本控制策略。 图5中，SESS为地面储能系统，U为地面储能系统的端电压，U2为超级电容吸收能量时的阈值电压，取1.75kV；U1为超级电容释放能量时的阈值电压，取1.62kV；SOCmin取0.25；SOCmax取0.95；Uc为储能充电时的维持电压，由实际工况决定，取1.725kV；Ud为储能放电时的维持电压，取1.65kV。 3.2 超级电容阵列配置 上海11号线接触网额定电压为直流1 500V，考虑双向DC-DC变换器电压比的设计难度，超级电容器阵列的工作电压为500~1000V。储能双向DC-DC工作效率ηDC-DC取值0.95，以Maxwell BCAP3000超级电容器进行算例中站点2的配置，该型超级电容器电气参数见表3。 表3 BCAP3000单体模块参数 基于容量约束配置法与Maxwell BCAP3000的超级电容阵列配置结果如下。 串联数为 并联数为 按照功率-容量约束配置方法，Icell=147A，Ccell=3 000F，Ucell=2.7V，ERB=8 kW·h，ηDC-DC=0.95，Pmax=1.6 MW，kin=0，以上数据代入式（9）计算得出=0.737，即最优初始充电电压为737V，串联数计算方法同式（7），为1000/2.7=371；并联数为 由式（21）可得，基于功率-容量约束法计算出来的并联数目并非整数，这就需要确定向上或向下取整配置。考虑到基于容量约束的方法配置超级电容的并联数为9已满足容量要求，城轨车辆再生制动电功率的特征是初始阶段电功率很大，随后逐渐减小，工作时间很短，超级电容本身的高功率密度使得其具有短时功率过载能力，故向下取整可大范围满足功率约束条件。即工程上推荐向下取整更具有性价比，取并联数为14。基于上述两种不同的配置方法，站点2的超级电容完整配置结果见表4。 表4 站2超级电容容量配置方案 3.3 制动能量回收性能对比 将两种不同配置方法下的地面储能系统分别放进车网模型进一步仿真分析，两种情况下储能控制策略、仿真线路条件、车辆条件等完全相同，上下行共4辆车。为了定性对比分析不同配置方法的节能效果差异，选取其中某辆车的制动状况进行分析，观察两种配置方法带来的直观效果，重点监测车载制动电阻是否起动，车辆受电弓处网压的时程曲线如图6所示。图6中黑粗线为制动电阻斩波电路工作而形成的，黑粗线的出现代表制动电阻起动（车载制动电阻开启电压阈值Um取1.78kV）。 由图6可知，未安装地面储能时，剩余待吸收制动能量全部被制动电阻消耗，两种地面储能方案中，储能系统均对车辆受电弓处的电压稳定发挥了作用。但由于地面储能系统与制动车辆间存在接触网阻抗，车载制动电阻又需在一定的电压阈值下开启，即在接触网阻抗以及车载制动电阻开启触发值的双重作用下，当制动车辆与地面储能系统间的电气阻抗（物理空间距离）超过一定值后，可传输电功率就会小于再生制动电功率，引起车载母线直流电压升高超限，触发车载制动电阻起动。制动电阻在两种储能配置方案下均会起动，这也是地面储能和车载储能的区别之一。 功率-容量约束配置法下的车辆制动电阻开启持续时间相比容量约束法短，其原因在于，基于容量约束配置方法配置的超级电容阵列起始吸收功率小于车辆电制动功率，虽相比无地面储能时制动电阻起动时间有一定缩短，但仍会造成一定能量浪费，影响系统节能效果；功率-容量约束法配置的储能系统则可满足制动能量回收的需求，有效缩短了制动电阻开启持续时间，节能效果更好，相同工况下系统节能效果优于容量约束法配置的储能系统。 案例站点2不同配置方法下的节能效果见表5。 表5 不同配置方法下储能系统节能效果 由表5可知，功率-容量约束配置法比容量约束配置法得到的系统再生制动能量回收率更高、牵引能耗更低。每个发车间隔，功率-容量约束法可节省电量24kW·h，采用容量约束配置方法约可节省16kW×h。按地铁每天运营时间17h计，则每天功率-容量约束配置法及容量约束配置法能耗分别减少4 896 kW×h、3 264 kW×h，能耗减少比分别为9.9%和6.2%。 3.4 储能系统经济性对比 若以上海轨道交通运营用电电价0.8元计算，根据3.3节的相关数据，基于功率-容量约束配置法及容量约束配置法配置储能系统每天可分别节省电费支出3 916.8元、2 611.2元，则站点2每年分别可直接节省电费支出1 429 632元、953 088元。 目前，Maxwell BCAP3000超级电容器市场单价约为300元/个，则基于功率-容量约束配置方法和基于容量约束配置方法下的配置成本分别为1 558 200元、1 001 700元。不考虑超级电容阵列的保养成本及变流器成本，不同封装成本及单位体积储能装置所需额外占地及维修成本会对总投资成本及成本回收年限造成一定影响，表6列举不同封装及占地成本下两配置方法的总成本及回收年限。 表6 两种配置方法的总成本及回收年限 由表6可见，基于不同封装成本及单位体积储能占地维修成本，案例中站点2两种配置方案的成本回收年限相近。以表6其中一组数据为例，假设封装成本和占地成本分别为1 000元/kg、200 000元/m3，基于功率-容量约束法和容量约束法的储能成本回收年限分别为3.31年和3.19年。两种配置方法成本回收年限基本相近。但采用功率-容量约束的配置方法相比容量约束法每年可多节省电费476 544元，假定寿命周期为10年。经过计算后，寿命周期内两种配置方法的盈利差约307万。鉴于超级电容储能系统的长寿命特性[2]，储能各项成本会随着技术进步呈下降趋势[23]，两种配置方法下超级电容均可在工作寿命周期内实现投资成本的全回收并进入纯盈利状态，采用功率-容量约束的配置方法相比于容量约束法，寿命周期内长期投资更节能，效益更高。 考虑到地铁行车密度更高，或地铁载客情况变化，采用功率-容量约束配置法安装地面式超级电容储能系统节省的电费将会呈倍数增长。另外除了能通过节省费用带来直接的经济效益，采用功率-容量约束配置法安装地面储能可有效缩短制动电阻开启持续时间，进一步减轻通风系统负担，降低隧道温升，减少二氧化碳排放，实现节能减排的目标，具有可观的社会效益。 4 结论 1）提出了超级电容阵列的投资、制动能量回收率、能耗减少比、储能系统的体积、回收成本年限等储能经济性评价指标，建立了超级电容阵列净收益模型，可为评估超级电容储能技术的经济性提供参考。 2）案例仿真结果表明，基于功率-容量约束配置法配置的超级电容阵列在性能上的节能效果优于容量约束配置方法，可更有效缩短列车制动电阻开启持续时间，提高再生制动利用率，节能效果更好。 3）当前技术条件下，功率-容量约束配置法的总投资成本高于容量配置法，但两者的成本回收年限相近，储能系统寿命周期内采用功率-容量约束配置法具有更大的经济效益和社会效益。 4）考虑到超级电容储能系统具有寿命长、可靠性高的特点，地面超级电容储能系统采用功率-容量双约束配置法在实际工程应用中应优先考虑，具体的储能经济效益还需结合储能造价进一步确定。 参考文献 [1] Wandelt S, Wang Zezhou, Sun Xiaoqian. 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Comparative Analysis on Configuration Methods of Supercapacitor Array for Braking Energy Recovery of Urban Rail Transit Shen Xiaojun Cao Ge （College of Electronic and Information Tongji University Shanghai 201804 China） Abstract Stationary energy storage technology has become an effective measure to improve energy saving and power supply quality of urban rail transit. Technical and economic evaluation is an important issue to be solved in the engineering application of energy storage technology. Based on the review of the power-capacity constrained configuration method (P&C-Method) and capacity constrained configuration method (C-Method) of supercapacitor array for urban rail transit braking energy recovery, the comprehensive technical and economic evaluation criteria and a net income mathematical model of the stationary supercapacitor energy storage system was established. The technical economy of the above two typical configuration methods is compared and analyzed. The case study shows that: Although the investment cost of P&C-Method is higher than that of C-Method, the cost recovery period of two configuration methods is similar, the energy-saving performance of the power-capacity constraint configuration method is better than that of the capacity constraint configuration method, within the whole life cycle. The power-capacity constraint configuration method has better comprehensive technical and economic performance and can obtain greater economic benefits. It is worthy of priority in practical engineering. keywords：Urban rail transit, supercapacitor energy storage, configuration method, technology and economy, evaluation criteria 中图分类号：TK02 DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.200220 国家自然科学基金资助项目（E07/51677135）。 收稿日期 2020-03-05 改稿日期 2020-06-10 作者简介 沈小军 男，1979年，博士，教授，研究方向为新能源高效利用与储能技术、输变电场景三维重构及其数字孪生技术、电力设备状态感知与智能诊断技术。E-mail：[email protected]（通信作者） 曹 戈 男，1995年，硕士研究生，研究方向为城轨交通制动能量回收与再利用。E-mail：[email protected] （编辑 郭丽军）