Analysis of the operating modes of the stationary energy storage device in DC railway power supply system

• Autorzy: Skrzyniarz Marek , Rojek Artur , Kruczek Włodzimierz , Mike Kamil , Mroczkowski Łukasz , Stypułkowski Piotr

Identyfikatory

DOI

10.2478/jok-2021-0007

Warianty tytułu

PL

Analiza trybów pracy stacjonarnego magazynu energii w kolejowym systemie zasilania prądu stałego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article analyzes the operating modes of the energy storage. The aim was to conduct laboratory tests in conditions similar to real energy storage and to analyze its basic electrical parameters. A special measuring system has been created for laboratory testing. Real tests took place in the traction substation in Mińsk Mazowiecki, where the energy storage was included in the traction substation system. Based on the laboratory tests carried out and in real conditions it was found that the use of energy storage in the electric traction supply system is justified. It is adapted to work as a device supporting the operation of the traction substation and the section cabin.

PL

W niniejszym artykule przeanalizowano tryby pracy magazynu energii. Celem było przeprowadzenie badań laboratoryjnych, w warunkach zbliżonych do rzeczywistych magazynu energii oraz analiza jego podstawowych parametrów elektrycznych. Do badań laboratoryjnych został stworzony specjalny układ pomiarowy. Badania rzeczywiste odbyły się w podstacji trakcyjnej w Mińsku Mazowieckim, gdzie magazyn energii został włączony do układu podstacji trakcyjnej. Na podstawie przeprowadzonych badań laboratoryjnych i w warunkach rzeczywistych stwierdzono, iż stosowanie magazynu energii w systemie zasilania trakcji elektrycznej jest zasadne. Jest on przystosowany do pracy jako urządzenie wspierające pracę podstacji trakcyjnej i kabiny sekcyjnej.

Słowa kluczowe

EN

energy storage; supercapacitors; traction substation; section cabin

PL

magazyn energii; superkondensatory; podstacja trakcyjna; kabina sekcyjna

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 51, iss. 1
• Strony: 91--104
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Skrzyniarz Marek

• Railway Institute (Instytut Kolejnictwa)

autor

Rojek Artur

• Railway Institute (Instytut Kolejnictwa)

autor

Kruczek Włodzimierz

• Railway Institute (Instytut Kolejnictwa)

autor

Mike Kamil

• Railway Institute (Instytut Kolejnictwa)

autor

Mroczkowski Łukasz

• Railway Institute (Instytut Kolejnictwa)

autor

Stypułkowski Piotr

• Railway Institute (Instytut Kolejnictwa)

Bibliografia

• 1. Arboleya P., El-Sayed I., Mohamed B., Mayet C.: Modeling, Simulationand Analysis of On-Board Hybrid Energy Storage Systems for Railway Applications. Energies, No. 12(11) 2019, DOI 10.3390/en12112199.
• 2. Bartłomiejczyk, M., Jarzebowicz, L.: Energy savings by application of supercapacitor storage in trolleybus supplying station - analysis of experimental results" XVI National Scientific Conference of Electric Traction SEMTRAK 2014.
• 3. Bialon A., Kuznetsov V., Hubskyi P., Ostapchuk O.: Proposals for the Use of Renewable Energy Sources for Traffic Control Devices Power Supply. Transport Means 2020 - Proceedings of the 24th International Scientific Conference. Part I, 2020.
• 4. Biliński J., Figat J., Milewski D.: Tram with battery accumulator - concept and tests" XVI National Scientific Conference of Electric Traction SEMTRAK 2014.
• 5. Dąbrowski J.: Supercapacitor storage for 3 kV DC traction system. 11th International Conference Modern Electric Traction MET'2013.
• 6. Maciołek, T.: The use of energy storage in the railway traction 3 kV DC - not too distant prospect? Railway Transportation Technology, no. 9/2015.
• 7. Maciołek T., Drążek Z., Szeląg A.: Energy efficiency energy storage in substations of 3 kV DC system. Logistics, no. 3/2015.
• 8. Ostapchuk O., Kuznietsov M., Kuznetsov V., Kuznetsov V.: Problems of the use of renewable energy sources in the structure of railway power supply. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020.
• 9. Pawełczyk M.: On possibilities of utilization of energy storage in electric traction systems" 12th International Conference Modern Electrified Transport MET'2015.
• 10. Radu PV., Lewandowski M., Szelag A.: On-Board and Wayside Energy Storage Devices Applications in Urban Transport Systems – Case Study Analysis for Power Applications. Energies, 2020, No. 13(8), DOI 10.3390/en13082013.
• 11. Rojek A.: Electric energy storage in DC traction power supply systems. Proceedings of 7th Transport Research Arena TRA, Austria 2018.
• 12. Rojek A.: Method of assistance of electric power DC catenary and support system for the supply of electric DC catenary” Patent application P.418188.
• 13. Rojek A., Skrzyniarz M.: Energy storage as a device supporting the operation of a traction substation. Works of the Railway Institute, No. 165, Warsaw 2020.
• 14. Solatek T.: Assessment of the possibility of braking energy recovery in tramway traction. 7th International Conference "Modern Electric Traction in Integrated XXIst Century Europe" MET'2005.
• 15. Solatek T.: Purposefulness and cost-effectiveness of using regenerative braking energy capacitors on tram substations. XIV National Scientific Conference of Electric Traction SEMTRAK 2010.
• 16. Setlak R, Fice M.: Smart hybrid drive with supercapacitor storage. XVI National Scientific Conference of Electric Traction SEMTRAK 2014.
• 17. Staroński K.: Control system for stationary supercapacitors energy storage. XVI National Scientific Conference of Electric Traction SEMTRAK 2014.
• 18. Wieczorek M., Lewandowski M.” Hybryd Energy storage system for electric vehicle. XVI Ogólnopolska Konferencja Naukowa Trakcji Elektrycznej SEMTRAK 2014.
• 19. https://www.nakolei.pl/zielona-kolej-pkp-energetyka-ma-plan/ [access: 04.01.2020].
• 20. www.ec.europa.eu/clima/policies/strategies/2030_en [access: 04.01.2020].
• 21. Zhang C., Wang D., Wang B., Tong F.: Battery degradation minimization-oriented hybrid energy storage system for electric vehicles. Energies, 2020, No. 13(1), DOI 10.3390/en13010246.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).