Giải pháp điều khiển quản lý năng lượng cho hệ thống tích trữ năng lượng siêu tụ theo nhu cầu phụ tải trên các tuyến đường sắt đô thị

Abstract

Với chi phí ngày càng giảm, khả năng mang lại hiệu quả năng lượng lớn, tuổi thọ cao, hệ thống tích trữ năng lượng siêu tụ ngày càng được quan tâm ứng dụng trong giao thông điện để thu hồi năng lượng tái sinh. Bài báo này trình bày một giải pháp điều khiển phân bổ tối ưu năng lượng của hệ thống tích trữ siêu tụ trên các tuyến đường sắt đô thị dựa theo nhu cầu phụ tải điện kéo trong toàn chu kỳ. Mục tiêu là thu hồi triệt để năng lượng dư thừa từ quá trình hãm tái sinh của các đoàn tàu, đồng thời phân bổ tối ưu nguồn năng lượng tích trữ hỗ trợ giảm đỉnh tải cho trạm biến áp chỉnh lưu. Giải pháp đề xuất dựa trên nền tảng thuật toán nơron dự báo nhu cầu phụ tải điện kéo trong một chu kỳ để xác định nhu cầu năng lượng tại từng thời điểm. Tiếp đó, thuật toán tối ưu quy hoạch động được áp dụng để tìm ra chế độ làm việc và thông số điều khiển tối ưu cho bộ chuyển đổi DC/DC thực hiện quá trình phóng/nạp năng lượng của siêu tụ một cách tối ưu hóa trong toàn thời gian một chu kỳ. Một mô hình dựa trên thông số vận hành của trạm Láng trong ngày 24/06/2022 được sử dụng để kiểm nghiệm cho giải pháp đề xuất. Kết quả mô phỏng đã minh chứng quá trình phân bổ tối ưu năng lượng tích trữ và giảm mức tiêu thụ năng lượng điện kéo trong ngày của trạm đi 6,88%