19926

۱۹۹۲۶

مديريت انرژي راه آهن هوشمند در حضور منابع انرژي تجديد پذير و ترمز بازياب

كارشناسي ارشد

مهندسي راه آهن برقي

۱۳۹۷

۱۳۹۷/۳/۱۰

دكتر سيد سعيد فاضل

راه آهن

ساختار شبكه هوشمند فرصتي مناسب را جهت كاهش هزينه بهره‌برداري براي تمامي استفاده‌كنندگان از اين ساختار را فراهم مي‌آورد. در ميان گستره متنوعي از مصرف‌كنندگان سيستم‌هاي راه‌آهن برقي توان نصب شده بزرگي دارند كه بايد تا حد ممكن از اتلاف انرژي در آنها جلوگيري شود. بدين منظور مي‌توان از سيستم‌هاي هوشمند مديريت انرژي استفاده كرد. هدف اين پايان¬نامه مديريت انرژي در ايستگاه هوشمند راه¬آهن است. در ضمن ايستگاه هوشمند ريلي بعنوان يك ريزشبكه در نظر گرفته شده و با استفاده از برنامه ريزي خطي تركيبي (MILP) سعي شده تا انرژي مبادله شده بين اجزاي آن تحت شرايطي كه در ادامه گفته شده، مديريت گردد: 1- ايستگاه هوشمند ريلي شامل پنل‌هاي خورشيدي، ترمز بازياب، سيستم‌هاي ذخيره‌ساز انرژي (باتري و ابرخازن) و بار ايستگاهي است. 2- از انرژي ترمز بازياب به جهت تامين بار ايستگاه، ذخيره‌سازي در سيستم‌هاي ذخيره‌ساز انرژي و فروش مستقيم به شبكه استفاده شده‌است. 3- مقدار اوليه وضعيت انرژي ذخيره‌سازها و توان توليدي واحد خورشيدي بصورت نامعين فرض شده‌اند. همچنين اثر تعداد مسافران بر روي انرژي حاصل از ترمز بازياب نيز در شبيه¬سازي¬هاي حركت قطارها و ناوگان مترو در محيط نرم افزار MATLAB در نظر گرفته شده‌است. به منظور ارزيابي عملكرد مدل مديريت انرژي پيشنهادي، ارزيابي عملكرد آن بروي ايستگاه اسكاربرو از خط سه مترو شهر تورنتو مورد بررسي قرار گرفته و نتايج شبيه‌سازي مدل MILP در محيط نرم افزار GAMS صحت مدل پيشنهادي و همچنين ميزان صرفه‌جويي اقتصادي اين مدل را تاييد مي‌نمايند. همچنين در ادامه مطالعه تاثير اتصال ايستگاه¬ها در چارچوب ايجاد ريزشبكه¬هاي به هم متصل و ارايه راهكاري به جهت تعيين اندازه بهينه تجهيزات ايستگاه¬ها نيز مورد بررسي قرار گرفته شده¬اند.

1397/10/23

Energy Management of A smart Railway Station in Presence of Regenerative Braking, HESS, and PV

5/31/2019 12:00:00 AM

In this study, energy management of a smart railway station, which is assumed as a microgrid, is presented and it has been tried to be managed the energy transmission between element of station with the aim of economic and energy saving under following conditions: 1. smart railway station includes photovoltaic panels, hybrid energy storage system (battery and ultracapacitor), and load of station. 2. Regenerative braking energy can be used as station demand supply, storage in HESS or sales to external grid. 3. The stochastic behavior of the initial state of energy (SOE) of HESS as well as uncertainty of PV power generation are evaluated through a set of scenarios. Real case studies are analyzed for scarbrouugh station of line three of Toronto subway system. Results of simulations in GAMS software prove the accuracy of proposed model.