طراحی ذخیره‌ساز ابرخازنی و کنترل بهینه آن به‌منظور صرفه‌جویی انرژی در سیستم قطارشهری

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده مهندسی برق و رباتیک

2 دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده مهندسی برق و رباتیک

doi
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.