Estudo comparativo de sistemas metroviários para aumento da eficiência energética das subestações de tração
DOI:
https://doi.org/10.18618/REP.2016.1.2557Keywords:
algoritmos genético, armazenadores capacitivos, Eficiência Energética, frenagem regenerativa, Metrô, subestação retificadoraAbstract
Reaproveitar a energia da frenagem regenerativa produzida pelos trens de um sistema metroviários é essencial para o aumento da eficiência energética do sistema, mas de difícil aplicação no metrô de São Paulo devido ao pequeno intervalo entre composições e as partidas e frenagens frequentes. Este artigo fornece uma avaliação abrangente e comparação das soluções atualmente disponíveis para a recuperação e gestão adequada da energia da frenagem regenerativa no transporte metroviário. Neste artigo são comparadas as diferentes estratégias existentes atualmente para aumentar o aproveitamento da energia regenerada da frenagem dos trens, como o armazenamento de energia em baterias estacionária ou em supercapacitores, a utilização de subestações inversoras recuperadoras de energia como forma de devolver o excedente de energia regenerada para a rede de distribuição e implementação de algoritmo genético.
Downloads
References
C. L. Pires, S. I. Nabeta,J. R. Cardoso, "Simulação de composição ferroviária acionada por motores de indução e inversores de tensão," Revista Controle & Automação, vol. 16, nº1, pp. 1-12, Jan.,Fev. e Março 2005. https://doi.org/10.1590/S0103-17592005000100001 DOI: https://doi.org/10.1590/S0103-17592005000100001
EPE, "Resenha mensal do mercado de energia elétrica," Ano VI, número 65, fevereiro 2013.
METRÔ, "Relatório de sustentabilidade," 2011. [Online]. Disponível em: http://www.metro.sp.gov.br/ metro/sustentabilidade/pdf/relatorio-sustentabilidade-2014.pdf.[Acesso em 10 novembro 2015].
APTA, "Public Transportation Saves Energy and Helps Our Environment," 2009. [Online]. Disponível em: http://www.apta.com/gap/policyresearch/Documents/facts_environment_09.pdf. [Acesso em 10 novembro 2015].
R. A. H. Oliveira, L. S. Mattos, A. C. Ferreira,R. M. Stephan, "Regenerative braking of a linear induction motor used for the traction of a maglev vehicle," Eletrônica de Potência, vol. 19, nº03, pp. 241-251, agosto 2014. https://doi.org/10.18618/REP.2014.3.241251 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.2014.3.241251
S. Vazquez, S. M. Lukic, E. Galvan,L. G. Franquelo, "Energy storage systems for transport and grid applications," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 57, nº04, pp. 3881-3895, setembro 2010. https://doi.org/10.1109/TIE.2010.2076414 DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2010.2076414
R. Barrero, X. Tackoen,J. VanMierlo, "Stationary or onboard energy storage systems for energy consumption reduction in a metro network," Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit,vol. 244, nº03,p. 207-225, maio 2010. https://doi.org/10.1243/09544097JRRT322 DOI: https://doi.org/10.1243/09544097JRRT322
M. Domínguez, A. P. Cucala, A. Fernández,R. R. Pecharrom, J. Blanquer, "Energy efficiency on train control design of metro ATO driving and impact of energy accumulation devices," in 9th World Congresson Railway Research -WCRR,pp.1-12,2011.
M. Chymera, A. Renfrew,M. Barnes, "Analyzing the potential of energy storage on electrified transit systems," in 8th World Congress of Railway Research -WCRR 2008, Seoul, South Korea,pp. 1-10,2008.
A. Gonzalez-Gil, R. Palacin, P. Batty,J. P. Powell, "Energy-efficient urban rail systems: strategies for an optimal management of regenerative braking energy," Transport Research Arena (TRA) 2014 Proceedings, pp. 1-9, 2014.
F. Ciccarelli, D. Iannuzzi,P. Tricoli, "Control of metro-trains equipped with onboard supercapacitors for energy saving and reduction of power peak demand," Transportation Research Part C: Emerging Technologies, vol. 24, nº1, pp. 36-49, outubro 2012.
https://doi.org/10.1016/j.trc.2012.02.001 DOI: https://doi.org/10.1016/j.trc.2012.02.001
A. L. Allègre, A. Bouscayrol, P. Delarue,P. Barrade, "Energy storage system with supercapacitor for an innovative subway," IEEE Transactions on Industrial Electronics,vol. 57, nº12,pp. 4001-4012, maio 2010. https://doi.org/10.1109/TIE.2010.2044124 DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2010.2044124
B. Mellitt, Z. S. Mouneimne,C. J. Goodman, "Simulation study of DC transit systems with inverting substations," IEE Proceedings B, Electric Power Applications, vol. 131, nº03, pp. 38-50, abril 1984. https://doi.org/10.1049/ip-b.1984.0008 DOI: https://doi.org/10.1049/ip-b.1984.0008
R. Burian, Algoritmos genéticos na alocação de dispositivos de proteção de distribuição de energia elétrica, Tese de doutorado, Universidade de São Paulo,São Paulo,2009.
P. Antoniewicz, D. Swierczynski,W. Kolomyjski, "Technology Comparison of Energy Recuperation Systems for DC Rail Transportation," in IEEE 5th International Conferece on Power Engineering Energy and Electrical Drives (POWERENG), pp. 372 - 376, 2015.
C. A. Sousa, Desenvolvimento de Algoritmo de Controle de Tração para Regeneração de Energia Metroviária -ACTREM: Melhoria da eficiência energética de sistemas de tração metroviária, Tese de doutorado, Universidade de São Paulo,São Paulo, 2015.
A. Nasri, M. FekriMoghadam,H. Mokhtari, "Timetable optimization for maximum usage of regenerative energy of braking in electrical railway systems", in International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion -SPEEDAM 2010,pp 1218 -1221, 2010. https://doi.org/10.1109/SPEEDAM.2010.5542099 DOI: https://doi.org/10.1109/SPEEDAM.2010.5542099
M. Peña-Alcaraz, A. Fernandez,A. P. Cucala,A. Ramos, R. R. Pecharromán"Optimal underground timetable design based on power flow for maximizing the use of regenerative-braking energy," Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, vol. 226, nº04pp. 397-408, 2011. https://doi.org/10.1177/0954409711429411 DOI: https://doi.org/10.1177/0954409711429411
J. R. Boizumeau, P. Leguay, E. Navarro, "Braking energy recovery at the Rennes metro," in Workshop on Braking Energy Recovery Systems -Ticket to Kyoto Project, pp 01-06, 2011.
D. E. Goldberg, Genetic Algorithms in Search, Optimization, and Machine Learning, Addison-Wesley Longman Publishing Co., 1º Edição, Boston, 1989.
N. Kagan, H. P. Schmidt, C. C. Barioni,H. Kagan, Métodos de Otimização Aplicados a Sistemas Elétricos de Potência,Blucher,1º Edição, São Paulo, 2009.
M. M. D. Miranda, Fator de emissão de gases de efeito estufa da geração de energia elétrica no Brasil: implicações da Avaliação do Ciclo de Vida, Dissertação de Mestrado, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2012.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2016 Revista Eletrônica de Potência
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.