25798

طراحي و كنترل ريزشبكه ي راه آهن برقي متصل به توليدات پراكنده

كارشناسي ارشد

مهندسي راه آهن - گرايش راه آهن برقي

1398

1400/7/11

دكتر سيد سعيد فاضل

-

دانشكده مهندسي راه آهن

حمل‌و‌نقل و جابجايي مسافر و كالا در جوامع پيشرفته‌ي امروزي از اهميت زيادي برخوردار است و جابجايي آسان، ايمن، راحت و اقتصادي حرف اول را مي‌زند. راه‌آهن‌هاي برون و درون شهري يكي از زيرساخت‌هاي مهم حمل‌و‌نقل در جوامع امروزي مي‌باشند. جهت تحقق اقتصاد سبز كه به منظور همگام‌سازي دنياي اقتصادي امروز با محيط زيست و استفاده از سرمايه‌هاي طبيعي مي‌باشد، شاهد رشد حمل و نقل برقي همچون راه‌آهن برقي هستيم. بطور كلي برقي‌سازي راه‌آهن زمينه‌ساز افزايش بهره‌وري، كاهش هزينه‌ي بهره‌برداري، افزايش ضريب استفاده از سرمايه‌گذاري، كاهش آلودگي‌هاي زيست محيطي، عدم نياز به گرم نگه‌داشتن موتورها در حالت توقف، افزايش سرعت متوسط و امكان استفاده از انرژي ترمز ژنراتوري جهت صرفه‌جويي در مصرف انرژي مي‌باشد. در اين ميان موضوع قابل بحث نحوه‌ي برقي‌سازي شبكه‌هاي راه‌آهن مي‌باشد. وجود شبكه‌هاي گسترده‌ي انتقال انرژي الكتريكي از نقاط دوردست به مراكز مصرف يكي از شاخصه‌هاي شبكه‌هاي برقي كنوني جهان است. اين چيدمان شبكه مشكلات و مصائب فراواني مانند تلفات انرژي الكتريكي در مسيرهاي طولاني و همچنين تهديد پايداري شبكه را سبب مي‌شود. از طرفي وجود شبكه‌هاي توزيع كه تنها از طريق اين شبكه‌هاي انتقال تغذيه مي‌شوند، همواره اين شبكه‌ها را در معرض خاموشي و ناپايداري قرار مي‌دهد. يكي از راهكارهاي پيش‌رو براي غلبه بر اين مشكلات، استفاده از منابع انرژي تجديدپذير نظير پنل‌هاي خورشيدي، توربين‌هاي بادي و ... مي‌باشد. روش بهينه و مطلوب اتصال اين منابع، مفهوم ريزشبكه است. در پايان‌نامه‌ي پيش‌رو، به منظور پياده‌سازي شبكه‌ي راه‌آهن برقي سبز و افزايش قابليت اطمينان و پايداري آن، به طراحي ريزشبكه‌‌ي راه‌آهن برقي متصل به توليدات پراكنده نظير پنل خورشيدي در محيط متلب/سيمولينك خواهيم پرداخت. با توجه به آنكه حضور ريزشبكه‌ و عدم قطعيت موجود در منابع تجديدپذير، چالش‌هاي جديدي را در سيستم‌ قدرت بوجود آورده است‌، در ادامه به طراحي سيستم كنترلي به منظور مديريت توزيع توان و تغذيه‌ي بار راه‌آهن برقي با وجود تغييرات شرايط محيطي در ريزشبكه خواهيم پرداخت.

1400/10/05

Design and control of electric railway microgrid connected to distribution generation

10/3/2022 12:00:00 AM

Transportation is one of the most important infrastructures in today's developed societies; And easy, safe, convenient, and economical transportation comes first. Intercity and suburban railways are some of the most important ones. To realize the green economy, which means to synchronize today's economic world with the environment and the use of natural resources, we are witnessing the growth of electric transportation such as electric railways. In general, railway electrification paves the way for increased productivity, reduced operating costs, increased investment utilization, reduced environmental pollution, no need to keep engines warm at standstill, increased average speed, and the possibility of using regenerative braking energy to save. In the meantime, the issue of how to electrify railway networks is debatable. The existence of extensive networks for the transmission of electrical energy from distant places to consumption centers is one of the characteristics of the current electrical networks in the world. This network configuration causes many problems and calamities, such as loss of electrical energy over long distances, as well as threatening the stability of the network. On the other hand, the existence of distribution networks that are fed only through these transmission networks always exposes these networks to blackouts and instability. One of the leading solutions to overcome these problems is the use of renewable energy resources such as solar panels, wind turbines, etc. The optimal and desirable method of connecting these resources is the concept of the microgrid. In the present dissertation, to implement the green electric rail network and increase its reliability and stability, we will design an electric rail microgrid connected to distributed generation such as solar panels in MATLAB / Simulink environment. Given that the presence of microgrids and uncertainty in renewable sources has created new challenges in the power system, we will continue to design a control system to manage the power distribution and power supply of the railway despite changes in environmental conditions in the microgrid.

راه‌آهن برقي , ريزشبكه , توليدات پراكنده , پنل خورشيدي

Electric railway , microgrid , distributed generations , solar panel