在能源互联网背景下,电气化铁路就近消纳可再生能源将是未来牵引供电系统的发展方向。光伏发电储量高、技术成熟,将是接入牵引供电系统的一种主要可再生能源。光伏发电接入牵引供电系统后,由于光伏发电具有较强的波动性与随机性,加之牵引供电系统列车负荷的间歇性与波动性,发电-负荷之间难以实现动态平衡,因此,需要引入混合储能系统平抑发电-负荷之间的供需不平衡。为此,论文围绕混合储能系统平抑发电-负荷之间的供需差异,开展含光伏发电的牵引供电混合储能系统优化配置的研究工作,主要研究内容如下:(1)分析了牵引供电系统“源-荷-储”拓扑结构及运行特性。首先,分别分析了传统牵引供电系统、含光伏发电的牵引供电系统以及含光伏发电与混合储能的牵引供电系统的运行特性。然后,分析了光伏发电与混合储能接入牵引供电系统的方式,分别分析了供电臂接入式与RPC接入式“源-荷-储”拓扑结构及运行特性。最后,通过比较两种接入方式的功率波动与节省电能情况,说明了两种供电方式的优劣,并以此作为后续研究的基础。(2)给出了含光伏发电的牵引供电混合储能系统能量管理策略。首先,建立了考虑前瞻效应的混合储能系统充放电功率优化策略,通过前瞻周期内的联络线功率情况及储能的荷电状态,对当前时刻的混合储能系统充放电功率进行修正。然后,提出了改进分配系数对混合储能系统的充放电功率进行分配,通过历史时刻的充放电功率波动情况对分配系数进行实时调整,以优化蓄电池的工作环境。最后,通过过充过放保护策略防止储能进入充放电禁止区,并通过蓄电池与超级电容器充放电功率的相互补偿实现混合储能系统的协调配合。(3)建立了基于全寿命周期的混合储能系统优化模型并进行求解。首先,基于全寿命周期建立了混合储能系统的双层优化模型,以综合经济效益作为外层优化模型的目标函数,以牵引供电系统节省电能作为内层优化模型的目标函数,以容量、功率、荷电状态限制等建立不等式约束条件,以功率平衡、能量守恒等建立等式约束条件。然后,通过自适应遗传模拟退火算法对优化模型进行求解,以获得蓄电池与超级电容器的最优额定容量和额定功率。最后,结合实际算例,对模型优化结果以及混合储能系统的运行情况进行了仿真分析。最后,对本文的工作进行了总结,并针对本文研究的不足进行了展望。