Araştırma Makalesi

Doğru akım raylı ulaşım sistemleri için rejeneratif eviricinin PID tabanlı kontrolü

Cilt: 38 Sayı: 3 6 Ocak 2023
PDF İndir
EN TR

Doğru akım raylı ulaşım sistemleri için rejeneratif eviricinin PID tabanlı kontrolü

Öz

Bu çalışmada, doğru akım (DA) raylı ulaşım sistemlerinde rejeneratif enerji kazanımını gerçekleştiren şebeke bağlantılı üç fazlı evirici birimine yönelik yeni bir kontrol mekanizması önerilmiştir. DA raylı ulaşım sistemlerinde trenlerin frenleme sırasında üretmiş olduğu rejeneratif enerjiye bağlı olarak hat gerilimi hızlı şekilde değişebilmektedir. Hat gerilimindeki bu değişimlere hızlı cevap vermek amacıyla evirici birimi kontrol yapısı içerisinde, baskın kutup atama yöntemine göre tasarlanan bir oransal-integral-türevsel (PID) kontrolör kullanılmıştır. PID içerisinde yer alan türevsel etki ile sistem tepkisi hızlandırılmış böylelikle hat gerilimindeki değişimlere hızlı cevap verilmesi sağlanmıştır. Ayrıca literatürdeki sabit gerilim değerinde çalışmasını gerçekleştiren sistemlerden farklı olarak iki farklı gerilim değerini dikkate alan yeni bir çalışma stratejisi önerilmiştir. Böylece, evirici çalışma bölgesi artırılarak daha fazla rejeneratif enerji kazanımı ile enerji verimliliğine katkı sağlanmıştır. Son olarak, Matlab/Simulink ortamında gerçek bir sistemin ayrıntılı modeli oluşturulmuş ve önerilen yöntemin uygulanabilirliğini göstermek amacıyla PID tabanlı kontrol yapısının performansını PI tabanlı kontrol ile karşılaştıran benzetim çalışmaları sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. 1. Iwnicki, S., Spiryagin, M., Cole, C., & McSweeney, T., Handbook of Railway Vehicle Dynamics, (2nd ed.), CRC Press, Boca Raton, 2019.
  2. 2. González-Gil, A., Palacin, R., & Batty, P., Sustainable urban rail systems: Strategies and technologies for optimal management of regenerative braking energy. Energy Conversion and Management, 75, 374–388. 2013.
  3. 3. Khodaparastan, M., Mohamed, A. A., & Brandauer, W., Recuperation of Regenerative Braking Energy in Electric Rail Transit Systems, IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 20(8), 2831–2847, 2019.
  4. 4. Yang, X., Li, X., Gao, Z., Wang, H., & Tang, T., A Cooperative Scheduling Model for Timetable Optimization in Subway Systems, IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 14(1), 438–447, 2013.
  5. 5. Nasri, A., Moghadam, M. F., & Mokhtari, H., Timetable optimization for maximum usage of regenerative energy of braking in electrical railway systems, SPEEDAM 2010, 1218–1221, 2010.
  6. 6. Gelman, V., Energy Storage That May Be Too Good to Be True: Comparison Between Wayside Storage and Reversible Thyristor Controlled Rectifiers for Heavy Rail, IEEE Vehicular Technology Magazine, 8(4), 70–80, 2013.
  7. 7. Lin, S., Huang, D., Wang, A., Huang, Y., Zhao, L., Luo, R., & Lu, G., Research on the Regeneration Braking Energy Feedback System of Urban Rail Transit, IEEE Transactions on Vehicular Technology, 68(8), 7329–7339, 2019.
  8. 8. Blasko, V., & Kaura, V., A new mathematical model and control of a three-phase AC-DC voltage source converter, IEEE Transactions on Power Electronics, 12(1), 116–123, 1997.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

6 Ocak 2023

Gönderilme Tarihi

25 Aralık 2021

Kabul Tarihi

27 Temmuz 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 38 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA
Ceylan, M. Ç., Dasdemir, J., Dursun, U., & Üstoğlu, İ. (2023). Doğru akım raylı ulaşım sistemleri için rejeneratif eviricinin PID tabanlı kontrolü. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 38(3), 1661-1674. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1045506
AMA
1.Ceylan MÇ, Dasdemir J, Dursun U, Üstoğlu İ. Doğru akım raylı ulaşım sistemleri için rejeneratif eviricinin PID tabanlı kontrolü. GUMMFD. 2023;38(3):1661-1674. doi:10.17341/gazimmfd.1045506
Chicago
Ceylan, Mahmut Çağrı, Janset Dasdemir, Ufuk Dursun, ve İlker Üstoğlu. 2023. “Doğru akım raylı ulaşım sistemleri için rejeneratif eviricinin PID tabanlı kontrolü”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38 (3): 1661-74. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1045506.
EndNote
Ceylan MÇ, Dasdemir J, Dursun U, Üstoğlu İ (01 Ocak 2023) Doğru akım raylı ulaşım sistemleri için rejeneratif eviricinin PID tabanlı kontrolü. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38 3 1661–1674.
IEEE
[1]M. Ç. Ceylan, J. Dasdemir, U. Dursun, ve İ. Üstoğlu, “Doğru akım raylı ulaşım sistemleri için rejeneratif eviricinin PID tabanlı kontrolü”, GUMMFD, c. 38, sy 3, ss. 1661–1674, Oca. 2023, doi: 10.17341/gazimmfd.1045506.
ISNAD
Ceylan, Mahmut Çağrı - Dasdemir, Janset - Dursun, Ufuk - Üstoğlu, İlker. “Doğru akım raylı ulaşım sistemleri için rejeneratif eviricinin PID tabanlı kontrolü”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38/3 (01 Ocak 2023): 1661-1674. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1045506.
JAMA
1.Ceylan MÇ, Dasdemir J, Dursun U, Üstoğlu İ. Doğru akım raylı ulaşım sistemleri için rejeneratif eviricinin PID tabanlı kontrolü. GUMMFD. 2023;38:1661–1674.
MLA
Ceylan, Mahmut Çağrı, vd. “Doğru akım raylı ulaşım sistemleri için rejeneratif eviricinin PID tabanlı kontrolü”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 38, sy 3, Ocak 2023, ss. 1661-74, doi:10.17341/gazimmfd.1045506.
Vancouver
1.Mahmut Çağrı Ceylan, Janset Dasdemir, Ufuk Dursun, İlker Üstoğlu. Doğru akım raylı ulaşım sistemleri için rejeneratif eviricinin PID tabanlı kontrolü. GUMMFD. 01 Ocak 2023;38(3):1661-74. doi:10.17341/gazimmfd.1045506