طراحی و شبیه سازی شبکه تغذیه ترکشن راه آهن شهری همراه با روش عددی برای تسریع حل معادلات وتضمین همگرایی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

چکیده

در این مقاله به اصول طراحی نرم افزار شبیه ساز شبکة تراکشن راه آهن شهری، به منظور تعیین محل پستهای یکسوساز، تأیید ظرفیت واحدهای یکسوساز، انتخاب کابل فیدر و سطح مقطع هادی شبکه تراکشن و همچنین تأیید ظرفیت ترانسفورماتور اصلی پست فشار قوی و غیره پرداخته خواهد شد. همچنین یک مدار معادل برای شبکه مورد نظر ارایه خواهد شد و پس از یافتن معادلات حاکم بر شبکه، با استفاده از روش بهینه سازی داگ لگ، ضمن تضمین همگرایی، سرعت حل معادلات-که تعداد و ابعاد آنها زیاد است- افزایش داده خواهد شد. در این مقاله جهت حصول اطمینان از پاسخهای به دست آمده، ملاحظات موجود در استانداردهایی همچون EN60146، IEC146،   CEI EN 5032  و CEI EN 50329 مد نظر قرارگرفته است. برای بررسی اعتبار نتایج حاصل با در نظر گرفتن پستهای موجود در خط چهار متروی تهران (حد فاصل ایستگاه ارم سبز و چهارراه ولیعصر) شبیه سازی انجام شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Design and Simulation of Traction Power Supply of Urban Railway using Numerical Technique to Accelerate the Solution of Equation and Convergence Guarantee

چکیده [English]

In this article the principle and framework for software design and simulation of traction power supply in urban railway projects are described. The main aim of this design will be creating proper tools and methodology to determine the places of rectifier substations, rectifier unit capacity, choosing of feeder cables and cross dimension n of conductors in traction network and also confirming the capacity of transformers in high voltage posts. Meanwhile an equivalent model for requested network is presented and the equations of network are found.  In the model and equations which have large scale and quantities of variables, the optimization numerical method such as Doglag are applied to guarantee the convergence accelerate the speed of solution. The article considers the standards like CEI EN 5032, IEC 146, EN60146 and CEI EN 50329 to ensure the results of obtained model and equations. To verify the credit of presented solution, the line 4 of Tehran metro have been simulated and compared.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Traction Power Supply
  • Urban railway
  • Doglag
  • Tehran metro

مراجع

-Choi, H., Kim, S. and Choi, S. (2004) "Trust-region learning for ICA", Neural Networks, IEEE International Conference, Volume. 1, July, pp. 25-29.
 
- Ciccarelli, F., Lauria, D. and Tricoli, P. (2012) "Control of metro trains equipped with onboard super capacitors for energy saving and reduction of power peak demand", Transportation Research Journal, Part: C, pp. 36-49.
 
 
- Garcia, A., Gomez, C., Saa, R., Carballeria, F. G. and Carretero, Jesus (2013) "Optimizing the process of designing and calculating railway catenary support infrastructure using a high productivity computational tool", Transportation Research Journal, Part: C, pp. 1-4.
 
- Gomez, C., Saa, R., Garcia, A., Carballeria, F. G. and Carretero, Jesus (2012) "A model to obtain optimal design of railway overhead knuckle junction using simulation", Simulation Modeling Practice and Theory, pp. 16-31.
 
- Goodman, C. J., Mellitt, B. and Rambukwella, N.B. (1987) "CAE for the electrical design of urban rail transit systems", COMPRAIL'87, pp. 173-193.
 
Iannuzi, D., Ciccarelli, F. and Lauria, D. (2012) "Stationary ultra-capacitors storage devices for improving energy saving and voltage profile of light transportation networks", Transportation Research Journal, Part: C, pp. 321-337.
 
 
- Ho, T. K., Mao, B. H., Yuan, A. A., Liu, H.D. and. Fung, Y.F (2002) "Computer simulation and modeling in railway applications", Computer Physic Communication, pp. 1-10.
 
- Kiessling, Friedrich, Puschmann, Rainer, Schmieder, Axel and Schneider, Egid (2010) "Contact lines for electrical railways: Planning - design - implementation – maintenance",  England, Wiley & Sons.
 
 
 
-  Kemp, R. J. (1989) "Developments in electric traction", Power Engrg. J. pp. 71-82.
 
- Maceri, F. and Casciati, F. (2003) "Modelling and simulation of advanced problems and smart systems in civil engineering", Simulation Modelling Practice and Theory, pp. 5-6.
 
- Manassah, J.T. (2001) “Elementary mathematical and computational tools for electrical computer engineering using MATLAB”, CRC Press.
 
- Mellitt, B. (1978) "Simulation for studying of operational and power supply conditions in rapid transit railways”, IEEE (125), pp.298-303.
 
- Metrolinx Agency (2010) "GO electrification study Final Report-Appendix 7"- December, website: www.gotransit.com/electrification/
 
- Sibal, Vinod (2011) "Traction power supply system for California high speed project", AREMA Annual Conference, Sept. , Minneapolis, USA.
 
 
- Yu, J. G., Struand, R. W. and Denning, L. R. (1994) "A general motor modeling method for transit system simulation studies", COMPRAIL'94.
 
 
- صندیدزاده، محمدعلی ، صفرخانی، شیرین ، میر آبادی، احمد (1386)"شبیه سازی دینامیک حرکت قطار در راه آهن شهری"،  فصلنامه علمی پژوهشی حمل ونقل، سال چهارم، شماره 2 ، صفحه 180-173
.
-  اسناد ومدارک موجود در کتابخانه و مرکز اسناد شرکت راه آهن شهری تهران وحومه در  مورد مشخصات خطوط مختلف متروی تهران.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 18 اسفند 1391
  • تاریخ پذیرش: 05 آذر 1392

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار