Εξοικονομηση Ενεργειας Σε Σιδηροδρομικο Δικτυο Συνεχους Ρευματος Με Τη Χρηση Υπερπυκνωτων

Abstract

Στην παρούσα μελέτη θα ασχοληθούμε με την εισαγωγή συσκευών αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα αστικό σιδηροδρομικό δίκτυο (μετρό), οι οποίες εκμεταλλευόμενες την ενέργεια που παράγεται κατά την πέδηση των αμαξοστοιχιών, θα στοχεύουν στην εξοικονόμηση ενέργειας παράλληλα με τη σταθεροποίηση της τάσης των γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας.Αρχικά, θα εξετάσουμε τις μεθόδους εισαγωγής των συσκευών αποθήκευσης στο υπάρχον δίκτυο και στη συνέχεια θα συγκρίνουμε τις διαθέσιμες τεχνολογίες αποθήκευσης, ώστε με γνώμονα τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά ενός τυπικού αστικού δικτύου μετρό να καταλήξουμε στην αποδοτικότερη επιλογή.Στη συνέχεια, θα προτείνουμε έναν αλγόριθμο ελέγχου της ροής ισχύος της συσκευής αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, ο οποίος θα εξυπηρετεί τους παραπάνω βασικούς στόχους που έχουμε θέσει. Προκειμένου να ελέγξουμε σε πρώτο στάδιο την ορθότητα του συγκεκριμένου αλγορίθμου, θα μοντελοποιήσουμε την συσκευή αποθήκευσης ενέργειας σε περιβάλλον Matlab/Simulink και θα συγκρίνουμε τα αποτελέσματα της λειτουργίας της, με αυτά μίας πραγματικής συσκευής αποθήκευσης με τα ίδια χαρακτηριστικά, την οποία θα συγκροτήσουμε και θα μελετήσουμε με τη βοήθεια της εφαρμογής Triphase.Για τον έλεγχο της ενεργειακής αποδοτικότητας του προτεινόμενου αλγορίθμου, θα μοντελοποιήσουμε σε περιβάλλον Matlab/Simulink τμήμα ενός τυπικού αστικού σιδηροδρομικού δικτύου και θα μελετήσουμε τα αποτελέσματα της λειτουργείας των συσκευών αποθήκευσης ενέργειας με το συγκεκριμένο αλγόριθμο ελέγχου.Τέλος, για λόγους πληρότητας και εγκυρότητας των αποτελεσμάτων θα εξετάσουμε μία σειρά από διαφορετικά σενάρια, στα οποία θα μεταβάλλουμε το πλήθος, τη χωρητικότητα, τη θέση εγκατάστασης των συσκευών αποθήκευσης αλλά και τη συχνότητα των δρομολογίων, ώστε να καταλήξουμε στη βέλτιστη περίπτωση.