Algorytm sterowania zasobnikiem superkondensatorowym pojazdu trakcyjnego minimalizujący przesyłowe straty mocy uwzględniający stany pracy sieci trakcyjnej

• Autorzy: Radecki A. , Chudzik P.

Identyfikatory

DOI

10.12915/pe.2014.06.24

Warianty tytułu

EN

Control algorithm of traction vehicle ultracapacitor storage to minimize power losses in various power grid operation conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Współczesne napędy elektryczne stosowane w pojazdach elektrycznych i hybrydowych coraz częściej wykorzystują zasobniki superkondensatorowe jako magazyny energii o dużej gęstości mocy. Zasobniki te wykorzystywane są zarówno do rekuperacji energii, jak i do zmniejszania szczytowych wartości prądów w układach zasilania. W artykule przedstawiono metodę sterowania zasobnikiem energii trakcyjnego układu napędowego, której nadrzędnym celem jest minimalizacja strat mocy w układach przesyłowych oraz w superkondensatorach. Zaproponowany algorytm sterowania uwzględnia możliwość rekuperacji energii w sytuacji braku możliwości zwrotu energii do sieci trakcyjnej. W artykule zamieszczono przebiegi symulacyjne sterowania zasobnikiem energii z wykorzystaniem zaproponowanego algorytmu.

EN

Modern drives used in electric and hybrid vehicles are often using ultracapacitors as energy storage that have a high power density. These storages are used both for energy recuperation and to reduce peak values of currents in power system. In this paper a method of energy storage control for traction drive to minimize power losses in transmission system and ultracapacitors was presented. The proposed control algorithm allow also a proper energy recuperation in case when power grid can not recieve energy. Simulation waveforms of energy storage control process was included in this paper.

Słowa kluczowe

PL

zasobnik superkondensatorowy; sieć trakcyjna; napęd trakcyjny

EN

ultracapacitor storage; power loss optimization; traction grid; traction drive

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 90, nr 6
• Strony: 127--132
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., schem., 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), n.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), n.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), n.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