طراحی ذخیره ساز ابرخازنی و کنترل بهینه آن به منظور صرفه جویی انرژی در سیستم قطارشهری

در این مقاله یک سیستم ذخیره ساز انرژی بر پایه ابرخازن، برای ذخیره سازی انرژی بازتولیدی پیشنهاد می شود. این سیستم ذخیره ساز، شامل یک ابرخازن و دو مبدل DC-DC نیم پل دوسویه است. با توجه به این که شبکه مترو شامل یک مسیر رفت و یک مسیر برگشت است با استفاده از این سیستم ذخیره ساز پیشنهادی امکان تبادل انرژی بین خطوط رفت و برگشت میسر می شود. همچنین به دلیل استفاده از یک تجهیز ذخیره کننده برای هر دو مسیر از لحاظ هزینه های جاری و کاهش تلفات مقرون به صرفه است. بنابراین، هدف اصلی این مقاله طراحی سیستم ذخیره ساز و نیز تعیین پارامترهای کنترلی آن با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات با هدف صرفه جویی انرژی در شبکه مترو است. شبیه سازی ها در نرم افزار MATLAB/Simulink و بر اساس داده های واقعی قطار شهری مشهد انجام شده است. شبیه سازی در دو حالت با و بدون در نظر گرفتن سیستم ذخیره ساز انرژی انجام شده است. برخی از پارامترهای عملکردی شامل ولتاژ باس و جریان پست ها در این دو حالت به دست آمده است. مقایسه نتایج شبیه سازی، کارآمدی سیستم ذخیره ساز پیشنهادی را نشان می دهد.

Keywords:

ابرخازن , سیستم ذخیره ساز انرژی , شبکه حمل و نقل ریلی , صرفه جویی انرژی , روش های بهینه سازی