26568

ظرفيت بهينه منابع تجديد پذير در شبكه Co-Phase

كارشناسي ارشد

مهندسي راه آهن برقي

1400-1401

21/12/1400

دكتر سيد محمد موسوي گزافرودي

راه آهن

امروزه باتوجه‌به سرعت,ظرفيت و ايمني بالا و همچنين كاهش هزينه‌هاي اقتصادي,سيستم‌هاي حمل‌ونقل ريلي به‌خصوص در حوزه راه‌آهن برقي بين‌شهري بيش‌ازپيش گسترش پيدا كرده اند. سيستم‌هاي AC به طور گسترده در تغذيه راه‌آهن‌هاي بين‌شهري مورداستفاده قرار مي‌گيرند. راه‌آهن‌هاي برقي نوعي بار الكتريكي با توان مصرفي بالا هستند كه توسط سيستم انتقال يا شبكه فوق توزيع تغذيه مي‌شوند. بارهاي الكتريكي راه‌آهن از نظر رفتار ديناميك و استاتيكي با بارهاي صنعتي تفاوت بسياري دارند. متغير بودن مقدار و مكان بار, وجود هارمونيك بالا در جريان و ولتاژ بار, مصرف زياد توان راكتيو و وجود مؤلفه توالي منفي جريان و ايجاد نامتعادلي به علت تك‌فاز بودن از ويژگي‌هاي اين نوع بار مي‌باشد. اغلب خطوط اصلي سيستم راه‌آهن برقي در ولتاژ KV 25 و فركانس Hz 60/50 كار مي‌كنند. در اين سطح ولتاژ سيستم‌هاي تراكشن با مشكلات بالا مواجه مي‌باشد كه علاوه بر آسيب به خود سيستم تراكشن ممكن است در شبكه توزيع يا مصرف‌كنندگان ديگر در همان شبكه اختلال ايجاد كند؛ بنابراين قطارهاي برقي يكي از بدترين انواع بارهاي الكتريكي و داراي كيفيت توان پايين هستند. بايد توجه داشت كه خود بار راه‌آهن معمولاً يك‌بار بزرگ در شبكه مي‌باشد كه هزينه تغذيه انرژي الكتريكي آن نيز براي شركت‌هاي راه‌آهن بسيار بالا مي‌باشد,براي حل اين مشكلات در اين پايان‌نامه به ادغام منابع تجديدپذير در سيستم تغذيه تراكشن Co-Phase پرداخته شده است و براي كنترل سيستم از تئوري توان لحظه‌اي اصلاح شده استفاده شده است و به بهينه‌سازي ظرفيت اين منابع به كمك الگوريتم‌هاي بهينه‌سازي باهدف كاهش ظرفيت HPQC پرداخته شده است. تا علاوه بر بهبود شبكه راه‌آهن از نظر پارامترهاي كيفيت تواني, هزينه‌هاي تغذيه انرژي به اين سيستم نيز كاهش يابد و نيز با استفاده از شبيه‌سازي‌هاي صورت‌گرفته در محيط Simulink/Matlab ظرفيت HPQC به مقدار 20 درصد كاهش‌يافته است.

1401/03/09

Optimal sizing of Renewable sources in Co-Phase Traction System

3/12/2023 12:00:00 AM

nowadays, due to speed, capacity and high security as well as the decrease of economical costs of the rail transportation systems especially between cities, the development of electric railway has become more widespread than before. The AC system is used to feed intercity railways. an electric railway is a type of high power electric load that is powered by a transmission system or distribution network. This load is very different from industrial loads in terms of dynamic and static behavior. The variability of the amount and location of the load and presence of harmonics in the current and voltage, high reactive power consumption and the existence of negative sequence current and unbalance system due to single phase are the characteristics of this type of load. Most of the main electric railway system lines operate at 25 KV Voltage and a frequency of 50/60 HZ. At this voltage level traction system face a lot of problems that in addition to damaging traction system itself may disrupt the distribution network or other consumers in the same network. Therefore, electric trains are one of the worst types of electric loads and have low power quality. it also should be noted that rail load is usually a large load in the network that the cost of power supply is also very high for companies, to solve this problem in this thesis the integration of renewable sources in co-phase traction power supply and control of it with modified instantaneous power theory is proposed and the capacity of these resources has been optimized with the help of optimization algorithms with the aim of reducing the capacity of HPQC. in addition to improving the power quality in the system, the cost of energy supplied to the system is also reduced and by using simulations performed in the SIMULINK/MATLAB the capacity of HPQC has been reduced by 20%

راه اهن برقي , كيفيت توان , جبران ساز , شبكه Co-Phase , منابع تجديد پذير , ذخيره ساز

Electric railway , Power Quality , Compensator , Co-Phase Traction power supply , Renewable sources , Energy storage

Ahmadreza Noroozi

Dr. Seyyed Mohammad Mousavi Gazafroudi