Analiza metod sterowania zasobnikiem superkondensatorowym pojazdu trakcyjnego w wybranych stanach pracy sieci trakcyjnej

• Autorzy: Radecki A. , Chudzik P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.03.15

Warianty tytułu

EN

The analysis of traction vehicle ultracapacitor control methods in chosen states of traction power grid

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę porównawczą wybranych metod sterowania zasobnikiem superkondensatorowym pojazdu trakcyjnego. Metody te porównano ze względu na stan pracy zasobnika oraz ze względu na efektywność energetyczną przesyłania energii w układzie sieć trakcyjna – zasobnik energii – falownik napędowy. W artykule zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych uwzględniających typowe stany pracy zespołu pojazdów trakcyjnych na wyizolowanym odcinku sekcji zasilającej.

EN

The paper presents a comparative analysis of selected methods of controlling supercapacitor storage of traction vehicle. Chosen control methods were compared due to the condition of the energy storage operation point and to the energy efficiency of the power flow in the traction grid. The article presents the results of the simulations that are taking into account the typical operating conditions of the traction vehicles on an isolated section of the power grid.

Słowa kluczowe

PL

zasobnik superkondensatorowy; strata energii; sieć trakcyjna; napęd trakcyjny

EN

supercapacitor storage; energy losses; traction power; traction drive

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 3
• Strony: 81--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Radecki A.

• Politechnika Łódzka, Instytut Automatyki, ul. Stefanowskiego 18/22, 90-924 Łódź

autor

Chudzik P.

• Politechnika Łódzka, Instytut Automatyki, ul. Stefanowskiego 18/22, 90-924 Łódź

Bibliografia

• [1] Eshani M., Gao Y., Gay S. E., Emadi A., Modern electric, hybrid electric and fuel cell vehicles, CRC Press, New York, 2005
• [2] Lukic S.M., Cao J., Bansal R.C., Rodriguez F., Emadi A., Energy Storage Systems for Automotive Applications, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 55 (2008), nr 6 , 2258- 2267
• [3] Vazquez S., Lukic S.M., Galvan E., Franquelo L.G., Carrasco J.M., Energy Storage Systems for Transport and Grid Applications, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 57 (2010), nr 12, 3881-3895
• [4] Pawłowski M., Pojazdowe zasobniki energii dla trakcji kolejowej, Pojazdy Szynowe, 4 (2009), 25-29.
• [5] Grbović P.J., Delarue P., Le Moigne, P., Bartholomeus, P., The Ultracapacitor-Based Controlled Electric Drives With Braking and Ride-Through Capability: Overview and Analysis, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 58 (2011), nr 3, 925-936
• [6] Jisheng Hu, Yukun Zhao, Xiaojing Liu, The design of regeneration braking system in light rail vehicle using energystorage Ultra-capacitor, IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, (2008), 1-5
• [7] Drabek P., Streit L., The energy storage system for light traction based on the supercapacitors, International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion , (2012), 1496-1500
• [8] Czucha J., Karwowski K., Mizan M. Pazdro P., Efektywność odzysku energii hamowania elektrodynamicznego w komunikacji miejskiej, Przegląd Elektrotechniczny 10 (2004), 1016-1019.
• [9] Chlodnicki Z., Koczara W., Supercapacitor storage application for reduction drive negative impact on supply grid, in Proc. Compat. Power Electron., (2005), 78–84
• [10] Grbovic P. J., Delarue P., Le Moigne P., Bartholomeus P., The Ultracapacitor-Based Regenerative Controlled Electric Drives With Power-Smoothing Capability, IEEE Transactions on Industrial Electornics, 59 (2012), nr 12, 4511-4522
• [11] Giziński Z., Gąsiewski M., Giziński P., Żuławnik M., Zasobnikowe układy zasilania w pojazdach trakcyjnych, Pojazdy Szynowe, 3 (2011), 125-133
• [12] Barrero R., Tackoen X., Van Mierlo J., Analysis and configuration of supercapacitor based energy storage system on-board light rail vehicles, Power Electronics and Motion Control Conference, (2008), 1512-1517
• [13] Nasri A., Moghadam M.F., Mokhtari H., Timetable optimization for maximum usage of regenerative energy of braking in electrical railway systems, International Symposium on Power Electronics Electrical Drives Automation and Motion, (2010), 1218-1221
• [14] Wan Qingzhu, Chen Jianye, Huang ZhenHua, Zanji Wang, Real-Time Tracking of Substation's Feeder Current Based on Traction Calculation, 2nd IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications, (2007), 777-782.
• [15] Rufer A., Hotellier D., Barrade P., A supercapacitor-based energy storage substation for voltage compensation in weak transportation networks, IEEE Transactions on Power Delivery, 19 (2004), nr 2, 629-636
• [16] Allegre A.L. Bouscayrol A., Trigui R., Influence of control strategies on battery/supercapacitor hybrid Energy Storage Systems for traction applications, IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, (2009), 213-220
• [17] Grbovic P. J., Delarue P., Le Moigne P., Bartholomeus P., Regenerative controlled electric drive with extended ridethrough capability using an ultra-capacitor as energy storage device, IEEE Transaction on Industrial Electronics, 58 (2011), nr 3, 925-936
• [18] Radecki A., Chudzik P., Optymalizacja strat energii w torze zasilania napędu trakcyjnego z zasobnikiem superkondensatorowym, Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne, 94 (2012), 43-48
• [19] Radecki A., Chudzik P., Algorytm sterowania zasobnikiem superkondensatorowym pojazdu trakcyjnego minimalizujący przesyłowe straty mocy uwzględniający stany pracy sieci trakcyjnej. Przegląd Elektrotechniczny, ISSN: 0033-2097, 6 (2014), 127-132, 2014
• [20] D. Iannuzzi and P. Tricoli, “Speed-based state-of-charge tracking control for metro trains with onboard supercapacitors,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 27, no. 4, pp. 2129–2140, Apr. 2012
• [21] Wang W. et al., A Novel Energy Management Strategy of Onboard Supercapacitor for Subway Applications With Permanent-Magnet Traction System, in IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 63, no. 6, pp. 2578-2588, July 2014
• [22] Bartłomiejczyk, M. Ograniczanie energochłonności zelektryfikowanego transportu miejskiego: przegląd metod i doświadczenia eksploatacyjne.Pojazdy Szynowe,(2016),28-43.
• [23] Grigans L., Latkovskis L., "Study of control strategies for energy storage system on board of urban electric vehicles, Proceedings of 14th International Power Electronics and Motion Control Conference EPE-PEMC 2010, Ohrid, 2010, pp. T9-34-T9-38.
• [24] Borowik L., Cywiński A., Modernization of a Trolleybus Line System in Tychy as an Example of Eco-Efficient Initiative Towards a Sustainable Transport System. Journal of Cleaner Production, Vol.117 (2016), 188-198.
• [25] Barrero R., Tackoen X., Van Mierlo J., Analysis and Configuration of Supercapacitor Based Energy Storage System On-Board Light Rail Vehicles, EPE-PEMC2008, Poznan, Poland, pp. 1535-1540, September 2008.
• [26] Destraz B., Barrade P., Rufer A., Klohr M., Study and Simulation of the Energy Balance of an Urban Transportation Network, EPE2007, Aalborg, Denmark, pp. 1-10,2007.

Uwagi

Opracowanie w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).