صرفه جویی انرژی الکتریکی در قطارشهری با استفاده هم زمان از ذخیره سازهای انرژی و مشخصه سرعت بهینه قطار

چکیده - بحران انرژی و آلودگی محیط زیست، دو عامل مهم هستند که باعث شده اند، کاهش مصرف انرژی در حمل و نقل  و بخصوص در سامانه­های قطارشهری مورد توجه بهره برداران و محققین قرارگیرد. بهینه سازی مشخصه سرعت می تواند با صرفه جویی، در کاهش مصرف انرژی موثر باشد. استفاده از ذخیره سازها نیز می تواند با بازیابی انرژی بازتولیدی ترمزی، به افزایش بازده انرژی سیستم کمک کند. در این مقاله از دو راهکار فوق به صورت هم زمان استفاده شده است. ابتدا انرژی مصرفی کل و ظرفیت ذخیره ساز ساکن مورد نیاز برای شبکه با قطارهای با مشخصه سرعت عادی تعیین شده است، سپس مقدار انرژی و اندازه ذخیره ساز برای قطارهای با مشخصه سرعت بهینه محاسبه شده است. نشان داده شده است که با استفاده از مشخصه سرعت بهینه، ضمن حصول به کاهش قابل توجه انرژی، ظرفیت ذخیره ساز انرژی ساکن موردنیاز نیز نسبت به حالت مشخصه سرعت عادی، کاهش پیدا می­کند. با استفاده از نتایج عملی استخراج شده از خط ۱ قطار شهری مشهد، شبیه سازی شبکه واقعی انجام شده است. نتایج شبیه سازی حاکی از کاهش قابل توجه انرژی کل ورودی و ظرفیت ذخیره ساز مورد نیاز در حالت مشخصه سرعت بهینه است که می تواند هزینه کمتر ذخیره سازها را نیز به دنبال داشته باشد. 

کلیدواژه ها:

energy saving ، urban railway ، regenerative braking energy ، optimal speed profile ، stationary energy storage system ، super capacitor ، صرفه جویی انرژی ، قطار شهری ، انرژی بازتولیدی ترمزی ، مشخصه بهینه سرعت قطار ، سامانه ذخیره ساز انرژی ساکن ، ابرخازن