طراحی بهینۀ سیستم ذخیره‌ساز متحرک با حجم محدود برای سیستم حمل‌ونقل ریلی الکتریکی شهری

احیای انرژی ترمزی در سیستم‌های حمل‌ونقل ریلی الکتریکی شهری می‌تواند انرژی مصرفی و هزینه‌های عملیاتی سیستم را کاهش دهد. در این مقاله، طراحی بهینۀ سیستم ذخیره‌ساز متحرک با حجم محدود برای سیستم حمل‌ونقل ریلی الکتریکی شهری ارائه شده است. از ابرخازن به‌عنوان سیستم ذخیره‌ساز در این مقاله استفاده شده است. تابع هدف در این مطالعه، مجموع هزینۀ سالیانه شامل هزینۀ انرژی مصرفی و هزینۀ استهلاک ابرخازن در یک سال است. طراحی بهینه با توجه به پنج سناریوی ترافیکی (با تعداد مسافر و سرفاصلۀ متفاوت) انجام شده است. تعیین بهینۀ ظرفیت سیستم ذخیره‌ساز می‌تواند هزینۀ خرید ذخیره‌ساز و هزینۀ انرژی مصرفی را کاهش دهد درحالی‌که وضعیت نوسانات ولتاژ سیستم را نیز بهبود می‌دهد. نتایج شبیه‌سازی موثر بودن روش ارائه‌شده را تایید می‌کند.

‌Optimal Design of Onboard Energy Storage Systems with Volume limitation for Urban Electrical Rail Transportation

Train braking energy regeneration in the urban electrical rail transportation systems can reduce both energy consumption and operational cost of the system. In this paper, an optimal design of an onboard energy storage system (OESS) with a volume constraint is presented for urban electrical rail transportation systems (UERTS). The onboard supercapacitors are considered as the storage system. The objective function in this study is the total cost, including energy consumption and supercapacitor depreciation costs. The optimal design is executed considering five different traffic scenarios for daily metro headways and passengers. Determining the optimum capacity of the energy storage system minimizes the total cost of energy storage installation and energy cost while improving the voltage profile of the system. Simulation results confirm the effectiveness of the proposed optimization method.