Elektryczne autonomiczne jednostki trakcyjne na linii pomorskiej kolei metropolitalnej?

• Autorzy: Karkosińska-Brzozowska N. , Karwowski K.

Warianty tytułu

EN

Battery electric multiple unit on pomeranian metropolitan railway?

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zasobniki energii są instalowane na pokładach elektrycznych pojazdów szynowych głównie w celu odzyskiwania energii hamowania. Postęp technologiczny w zakresie energoelektroniki i magazynowania energii umożliwił wykorzystanie energii elektrycznej do autonomicznej jazdy pojazdów w przypadku awarii sieci trakcyjnej oraz na niezelektryfikowanych odcinkach linii. Zastosowanie te mogą być alternatywą dla sieci trakcyjnej i mają miejsca przede wszystkim w tramwajach i trolejbusach oraz rzadziej w systemach kolejowych. W artykule przedstawiono studium zastosowania zasobnikowej jednostki trakcyjnej na linii Pomorskiej Kolei Metropolitalnej. W ramach studium opracowano model symulacyjny w oprogramowaniu Matlab/Simulink i przeprowadzono w nim przejazd teoretyczny. Na podstawie wyników bilansu energetycznego dobrano zasobnik umożliwiający zasilenie pojazdu na wybranym odcinku PKM.

EN

Energy storage devices are installed on-board of vehicles mainly for the purpose of recovering energy during breaking. Technological progress in power electronics and energy storage made using energy for autonomous drive in case of power shortage and on unelectrified railways sections possible. Those applications can provide alternative for overhead catenary system and can be used mainly in trams, trolleybuses and less often in railway systems. This paper explores the possibility of application of on-board energy storage devices in Pomeranian Metropolitan Railway (PKM) trains. To achieve that the simulation model in Matlab/ Simulink was designed and theoretical drive was simulated therein. Basing on the results of energy balance the energy storage devices enabling powering the vehicle on selected PKM section were selected.

Słowa kluczowe

PL

transport szynowy; hamowanie; trakcja

EN

rain; transport; braking; traction

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 22, nr 12
• Strony: 2638--2643
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Karkosińska-Brzozowska N.

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Katedra Transportu Szynowego i Mostów; 80-233 Gdańsk; ul. G. Narutowicza 11/12

autor

Karwowski K.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Katedra Inżynierii Elektrycznej Transportu; 80-233 Gdańsk; ul. G. Narutowicza 11/12

Bibliografia

• 1. Arboleya P., Cotoa M., González-Morán C., Arregui R., On board accumulator model for power flow studies in DC traction networks. Electric Power Systems Research 116, 2014.
• 2. Batteries included: Prototype battery-powered train carries passengers for first time, http://www.railmagazine.com/trains/new-trains/batteries-included
• 3. Ceraolo M., Giglioli R., Lutzemberger G., Bechini A., Cost effective storage for energy saving in feeding systems of tramways. Electric Vehicle Conference (IEVC), IEEE International 2014.
• 4. Ceraolo M., Lutzemberger G., Stationary and on-board storage systems to enhance energy and cost efficiency of tramways. Journal of Power Sources 264, 2014.
• 5. Datasheet 75V Module, http://www.maxwell.com/images/documents/datasheet_75v_ module.pdf
• 6. De la Torre S.; Sanchez-Racero A. J., Aguado J. A., Reyes M., Martianez O., Optimal Sizing of Energy Storage for Regenerative Braking in Electric Railway Systems. IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 30, No. 3, May 2015.
• 7. Del Pizzo, A.; Fratelli, L.; Perna, D.; Nappo, C., A method for "design to range” energy storage systems in catenary free operations of light railway vehicles. Clean Electrical Power (ICCEP), 2015 International Conference on, 2015.
• 8. Hayashiya H., Hara D., Tojo M., Watanabe K., Hino M., Suzuki T., Okamoto H., Takahashi H., Kato T., Teshima M., Lithiumion battery installation in traction power supply system for regenerative energy utilization. Initial report of effect evaluation after half a year operation. 16th International Power Electronics and Motion Control Conference and Exposition (PEMC) Antalya, Turkey 21-24 Sept 2014.
• 9. Hayashiya H., Suzuki T., Kawahara K., Yamanoi T., Comparative study of investment and efficiency to reduce energy consumption in traction power supply. A present situation of regenerative energy utilization by energy storage system. 16th International Power Electronics and Motion Control Conference and Exposition Antalya, Turkey 21-24 Sept 2014.
• 10. Judek S., Karwowski K., Supply of electric vehicles via magnetically coupled air coils. 13th. Power Electronics and Motion Control Conference, EPE-PEMC 2008.
• 11. Krawczyk G.: Akumulacja energii w transporcie szynowym, Logistyka 3/2012.
• 12. López-López Á. J., Pecharromán R. R., Fernández-Cardador A., Cucala A. P, Assessment of energy-saving techniques in direct-current-electrified mass transit systems. Transportation Research Part C 38, 2014.
• 13. Kolej JR East rozpoczyna eksploatację zespołu trakcyjnego napędzanego akumulatorami, Technika Transportu Szynowego, nr 4, 2014.
• 14. Maciołek T., Drążek Z., Szeląg A., Efektywność energetyczna zasobników energii w podstacjach systemu prądu stałego 3 kV DC. Logistyka 4/2015.
• 15. Okui A., Hase S., Shigeeda H., Konishi T., Yoshi T., Application of Energy Storage System for Railway Transportation in Japan. The International Power Electronics Conference, 2010.
• 16. Pawełczyk M.: Rozwój systemów wykorzystujących akumulację energii w transporcie szynowym, Pojazdy Szynowe nr 2/2011.
• 17. Ratniyomchai T., Hillmansen S., Tricoli P., Recent develop-ments and applications of energy storage devices in electrified railways. IET Electr. Syst. Transp., Vol. 4, Iss. 1, 2014.
• 18. Rufer A., Energy Storage for Railway Systems, Energy Recovery and Vehicle Autonomy in Europe. The International Power Electronics Conference (IPEC), 2010.
• 19. Szeląg A.: Efektywność hamowania odzyskowego w zelektryfikowanym transporcie szynowym, Pojazdy Szynowe nr 4/2009.
• 20. Tsukahara K., Kondo K., A Study on Methods to Design and Select Energy Storage Devices for Fuel Cell Hybrid Powered Railway Vehicles. Industrial Electronics Society, IECON - 39th Annual Conference of the IEEE, 2013.
• 21. Ucharge XP Datasheet Nov 2014, http://www.valence.com/resources/
• 22. Zhu Guiping, Xia Mingchao, Wang Siyu, Hybrid Power Supply System of Rail Transit Based on On-board Energy Storage Equipment. 2014 International Conference on Power System Technology (POWERCON 2014) Chengdu, 20-22 Oct. 2014.