Compensación energética magnética superconductora multifuncional para el sistema de potencia de tracción de maglevs de alta velocidad
Autores: Fu, Lin; Chen, Yu; Zhang, Mingshun; Chen, Xiaoyuan; Shen, Boyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Compensación energética magnética superconductora multifuncional para el sistema de potencia de tracción de maglevs de alta velocidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Tendencia global
Reducción de carbono
Trenes de levitación magnética de alta velocidad
Energía renovable
Calidad de energía
SMES
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Con la tendencia global de reducción de carbono, los trenes maglev de alta velocidad van a utilizar un gran porcentaje de la electricidad generada a partir de energía renovable. Sin embargo, las características fluctuantes de la energía renovable pueden causar perturbaciones de voltaje en el sistema de energía de tracción, pero los trenes maglev de alta velocidad tienen altos requisitos de calidad de energía. Este documento presenta un esquema novedoso de un sistema de energía de tren maglev de alta velocidad que utiliza almacenamiento de energía magnética superconductora (SMES) y energía renovable distribuida. Su objetivo es resolver la caída de voltaje causada por la energía renovable y lograr una interacción de potencia suave entre el sistema de energía de tracción y los trenes maglev. Se analizó el principio de funcionamiento del sistema de compensación de potencia SMES para la topología y la estrategia de control. Se estableció un modelo de suministro de energía de tracción de tren maglev, y los resultados muestran que SMES alivió efectivamente la caída de voltaje, respondió rápidamente a la demanda de potencia durante la aceleración y frenado del maglev, y mantuvo la estabilidad del voltaje. En nuestro estudio de caso de un sistema de energía de tracción de tren maglev de alta velocidad de 10 MW, el sistema SMES podría emitir/absorber potencia para compensar cambios repentinos en menos de 10 ms, estabilizando el voltaje del bus DC con fluctuaciones de menos del 0,8%. En general, se espera que el novedoso sistema de compensación de potencia SMES se convierta en una solución prometedora para que los trenes maglev de alta velocidad superen los problemas de calidad de energía de la energía renovable.
Descripción
Con la tendencia global de reducción de carbono, los trenes maglev de alta velocidad van a utilizar un gran porcentaje de la electricidad generada a partir de energía renovable. Sin embargo, las características fluctuantes de la energía renovable pueden causar perturbaciones de voltaje en el sistema de energía de tracción, pero los trenes maglev de alta velocidad tienen altos requisitos de calidad de energía. Este documento presenta un esquema novedoso de un sistema de energía de tren maglev de alta velocidad que utiliza almacenamiento de energía magnética superconductora (SMES) y energía renovable distribuida. Su objetivo es resolver la caída de voltaje causada por la energía renovable y lograr una interacción de potencia suave entre el sistema de energía de tracción y los trenes maglev. Se analizó el principio de funcionamiento del sistema de compensación de potencia SMES para la topología y la estrategia de control. Se estableció un modelo de suministro de energía de tracción de tren maglev, y los resultados muestran que SMES alivió efectivamente la caída de voltaje, respondió rápidamente a la demanda de potencia durante la aceleración y frenado del maglev, y mantuvo la estabilidad del voltaje. En nuestro estudio de caso de un sistema de energía de tracción de tren maglev de alta velocidad de 10 MW, el sistema SMES podría emitir/absorber potencia para compensar cambios repentinos en menos de 10 ms, estabilizando el voltaje del bus DC con fluctuaciones de menos del 0,8%. En general, se espera que el novedoso sistema de compensación de potencia SMES se convierta en una solución prometedora para que los trenes maglev de alta velocidad superen los problemas de calidad de energía de la energía renovable.