Centralized-decentralized energy management in railway system

Khayyam, Sara; Monti, Antonello (Thesis advisor); Pilo de la Fuente, Edurado (Thesis advisor)

1. Auflage. - Aachen : E.ON Energy Research Center, RWTH Aachen University (2018, 2019)
Buch, Doktorarbeit

In: E.ON Energy Research Center : ACS, Automation of complex power systems 66
Seite(n)/Artikel-Nr.: 1 Online-Ressource (vii, 145 Seiten) : Illustrationen, Diagramme

Dissertation, RWTH Aachen University, 2018

Kurzfassung

Diese Dissertation entwickelt das Railway Energy Management System (REM-S), das zum ersten Mal an Bord-, Wegesrand- und Koordinationsdienste integriert. REM-S basiert auf der Idee, dass regenerierte Energie, Lasten, Speicher und volatile DERs dynamisch koordiniert werden müssen, um einen optimalen Energieverbrauch zu erreichen. REM-S implementiert zwei Automatisierungsarchitekturen: zentralisiert und dezentralisiert. Im hybriden zentralisierten-dezentralisierten REM-S erfolgt das globale Energiemanagement in der Leitzentrale unter Berücksichtigung des gesamten Schienennetzes für den folgenden Tag. Das lokale Energiemanagement wird alle 15 Minuten in lokalen Kontrollbereichen durchgeführt. Das Design der REM-S-Architektur ist auf die Darstellung des Bahnsystems als ein intelligentes Netz basiert. Außerdem bietet es unterschiedliche Zeithorizonte: Tag voraus, Minute voraus und Echtzeit. In dieser Dissertation werden zwei Ebenen von Optimierungsalgorithmen für das Energiemanagement untersucht, um die REM-S-Architektur zu demonstrieren: zentralisierte Day-Ahead- und dezentralisierte Minute-Ahead-Algorithmen. Die Optimierung erfolgt in Bezug auf drei verschiedene Ziele: Kosten, Energieverbrauch und Strombedarfsoptimierung. Die Gültigkeit der Algorithmen und die Analyse der Simulationsergebnisse in realen Offline- und Online-Fallstudien werden in dieser Dissertation demonstriert. Der Beitrag dieser Dissertation definiert nicht nur ein neues Energiemanagementkonzept im Bahnsystem und die Gestaltung der REM-S-Architektur, sondern auch die Entwicklung des REM-S-Tools und das Testen des Tools als letzten Schritt in der Realität.

Einrichtungen

• E.ON Energy Research Center [080052]
• Lehrstuhl für Automation of Complex Power Systems [616310]