年来高速铁路运输发展迅速，我国高铁里程和班次也逐渐增多。高铁机车的制动方式有机械制动、空气制动和再生制动三种。当机车处于再生制动方式时，三相异步电动机转换为发电机工作，将机车运动的动能转变为电能反馈给牵引网，并呈现出瞬时功率和能量均较大的特点。以CRH380BL型动车组为例，该机车再生制动时产生的******功率可达8MW，再生制动能量约为列车牵引能量的10%~30%。电网公司对再生制动能量回馈采用倒送不计的收费方式，因此如何有效利用再生制动能量是铁路部门面临的重大实际需求。
目前针对再生制动能量回收利用方法按照再生制动的功率大小和持续时间可分为小功率短时间、小功率长时间、大功率短时间和大功率长时间四种。例如电动汽车的再生制动功率为小功率短时间情况，地铁的再生制动功率主要有小功率短时间和大功率短时间两种情况，而高铁的再生制动包含以上四种情况。
地铁再生制动能量回收的问题研究较多，国内有学者采用超级电容器来回收利用城市轨道交通中的再生制动能量，并对储能系统的控制策略及健康状态进行了研究。然而与地铁相比，高铁的再生制动能量特性在于其功率和能量都大很多，并且由于超级电容器能量密度小，价格昂贵，采用单一的超级电容器来回收高铁再生制动能量所需成本很高。合储能系统在电气化交通领域的应用，目前也有广泛的研究。但是，在有关学者的研究中都是给出固定容量的储能系统来回收再生制动能量，未根据再生制动能量的负荷特性对所配置的储能系统容量进行优化。当前面临的主要问题是如何优化配置混合储能系统的容量使得用户收益******。
