تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,489,276 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,216,898 |
طراحی ذخیرهساز ابرخازنی و کنترل بهینه آن بهمنظور صرفهجویی انرژی در سیستم قطارشهری | ||
مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز | ||
مقاله 15، دوره 48، شماره 2 - شماره پیاپی 84، شهریور 1397، صفحه 631-640 اصل مقاله (1.35 M) | ||
نویسندگان | ||
الهام رحیمی نامقی؛ علی دستفان* | ||
دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده مهندسی برق و رباتیک | ||
چکیده | ||
در این مقاله یک سیستم ذخیرهساز انرژی بر پایه ابرخازن، برای ذخیرهسازی انرژی بازتولیدی پیشنهاد میشود. این سیستم ذخیرهساز، شامل یک ابرخازن و دو مبدل DC-DC نیمپل دوسویه است. با توجه بهاینکه شبکه مترو شامل یک مسیر رفت و یک مسیر برگشت است با استفاده از این سیستم ذخیرهساز پیشنهادی امکان تبادل انرژی بین خطوط رفت و برگشت میسر میشود. همچنین بهدلیل استفاده از یک تجهیز ذخیرهکننده برای هر دو مسیر از لحاظ هزینههای جاری و کاهش تلفات مقرونبهصرفه است. بنابراین، هدف اصلی این مقاله طراحی سیستم ذخیرهساز و نیز تعیین پارامترهای کنترلی آن با استفاده از الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات با هدف صرفهجویی انرژی در شبکه مترو است. شبیهسازیها در نرمافزار MATLAB/Simulink و بر اساس دادههای واقعی قطار شهری مشهد انجام شده است. شبیهسازی در دو حالت با و بدون در نظر گرفتن سیستم ذخیرهساز انرژی انجام شده است. برخی از پارامترهای عملکردی شامل ولتاژ باس و جریان پستها در این دو حالت بهدست آمده است. مقایسه نتایج شبیهسازی، کارآمدی سیستم ذخیرهساز پیشنهادی را نشان میدهد. | ||
کلیدواژهها | ||
ابرخازن؛ سیستم ذخیرهساز انرژی؛ شبکه حمل و نقل ریلی؛ صرفهجویی انرژی؛ روشهای بهینهسازی | ||
مراجع | ||
[1] جمشید آقایی، سید احسان باقری، سجاد شفیعی، طاهر نیکنام و سید محسن باقری، «بررسی پاسخگویی شبکه توزیع هوشمند به عملکرد خودروهای الکتریکی هیبریدی قابل اتصال به شبکه»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز, جلد47، شماره1، صفحات 20-11، 1396. [2] Z. Gao, J. Fang, Y. Zhang, L. Jiang, D. Sun and W. Guo, “Control of urban rail transit equipped with ground-based supercapacitor for energy saving and reduction of power peak demand,” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 67, pp. 439-447, 2015. [3] R. Teymourfar, B. Asaei and H. Iman-Eini, “Stationary super-capacitor energy storage system to save regenerative braking energy in a metro line,” Energy Conversion and Management, vol. 56, pp. 206-214, 2012. [4] M. Steiner, M. Klohr and S. Pagiela, “Energy storage system with ultracaps on board of railway vehicles,” Power Electronicsand Applications, European Confereenc, pp. 1-10, 2007. [5] سعید احمدی، علی دستفان، «صرفهجویی در مصرف انرژی الکتریکی سیستم قطار شهری با استفاده از الگوی سرعت مناسب»، نهمین کنفرانس بین المللی برق, 1393. [6] A. González-Gil, R. Palacin, P. Batty and J. Powell, “A systems approach to reduce urban rail energy consumption,” Energy Conversion andManagement, vol. 80, pp. 509-524, 2014. [7] X.-l. Chen, D.-q. Liang and W.-d. Zhang, “Braking energy recovery for electric traction based on super-capacitor and bidirectional dc-dc converter,” 7th International Power Electronics and Motion Control Conference (IPEMC), vol.2, pp. 879-883, 2012. [8] A. González-Gil, R. Palacin and P. Batty, “Sustainable urban rail systems: strategies and technologies for optimal management of regenerative braking energy,” Energy conversion and management, vol. 75, pp. 374-388, 2013. [9] T. Albrecht, “Reducing power peaks and energy consumption in rail transit systems by simultaneous train running time control,” Power Supply, Energy Management and Catenary Problems, pp. 3, 2004. [10] A. Nasri, M. F. Moghadam and H. Mokhtari, “Timetable optimization for maximum usage of regenerative energy of braking in electrical railway systems,” Power Electronics Electrical Drives Automation and Motion (SPEEDAM), pp. 1218-1221, 2010. [11] D. Cornic, “Efficient recovery of braking energy through a reversible dc substation,” Electrical Systems for Aircraft, Railway and Ship Propulsion (ESARS), pp. 1-9, 2010. [12] R. Barrero, X. Tackoen and J. Van Mierlo, “Improving energy efficiency in public transport: stationary supercapacitor based energy storage systems for a metro network,” Vehicle Power and Propulsion Conference, pp. 1-8, 2008. [13] F. Foiadelli, M. Roscia and D. Zaninelli, “Optimization of storage devices for regenerative braking energy in subway systems,” Power Engineering Society General Meeting, 2006. [14] F. Ciccarelli, Energy Management and Control Strategies for the Use of Supercapacitors Storage Technologies in Urban Railway Traction Systems, Ph.D. Thesis, 2014. [15] F. Ciccarelli, D. Iannuzzi, K. Kondo and L. Fratelli, “Line-voltage control based on wayside energy storage systems for tramway networks” IEEE Transactions on Power Electronics, vol.31, no.1, pp. 884-899, 2016. [16] F. Ciccarelli, D. Iannuzzi and P. Tricoli, “Control of metro-trains equipped with onboard supercapacitors for energy saving and reduction of power peak demand,” Transportation Research Part C: Emerging Technologies, vol. 24, pp. 36-49, 2012. [17] D. Iannuzzi and P. Tricoli, “Supercapacitor state of charge control based on changeover finite state controller for metro-train applications,” in International Conference on Clean Electrical Power (ICCEP), pp. 550-556, 2011. [18] Z. Yi-cheng, W. Lu-lu, Z. Xue-jun and L. Hai-quan, “Design of supercapacitor-based energy storage system for metro vehicles and its control rapid implementation,” in Vehicle Power and Propulsion Conference, pp. 1-4, 2008. [19] S. Ahmadi and A. Dastfan, “Energy saving in urban railway using speed profile optimization,” 2016 24th Iranian Conference on Electrical Engineering (ICEE), PP. 1076-1081, 2016. [20] X. Shen, S. Chen, G. Li, Y. Zhang, X. Jiang and T. T. Lie, “Configure methodology of onboard supercapacitor array for recycling regenerative braking energy of URT vehicles,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 49, pp. 1678-1686, 2013. [21] Supercapacitordatasheet,Maxwellsite:http://www.maxwell.com/ Products/ultracapacitors/k2-3-series/documents. [22] K. D. Pham, R. S. Thomas, and W. E. Stinger JR, “Operational and safety considerations for light rail dc traction electrification system design,” Experience, Economics, and Evolution, pp. 650, 2003. [23] N. Mohan and T. M. Undeland, Power Electronics: Converters, Applications, and Design: John Wiley & Sons, 2007. [24] R. Todd, D. Wu, J. dos Santos Girio, M. Poucand and A. Forsyth, “Supercapacitor-based energy management for future aircraft systems,” in Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC),Twenty-Fifth Annual IEEE, pp. 1306-1312, 2010. [25] سید محمدرضا موسوی، محمد خویشه، احسان ابراهیمی و فلاح محمدزاده، «دستهبندی اهداف سوناری توسط الگوریتم بهینهساز ازدحام ذرات با گروههای مستقل»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز, جلد47، شماره1، صفحات 274-263، 1396. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 529 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 630 |