Моделирование режимов работы устройств накопления электроэнергии в системах тягового электроснабжения переменного тока

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель. Повышение эффективности функционирования систем тягового электроснабжения переменного тока. Решение задач по апробации технических и технологических решений на основе имитационного моделирования режимов работы систем тягового электроснабжения переменного тока.

Материалы и методы. Решение задач выполняется на основе разработанной имитационной модели, позволяющей выполнить апробацию алгоритмов регулирования режимов работы устройств накопления электроэнергии в системе тягового электроснабжения. Поставленные задачи решаются на основе следующих методов: системный метод, аналитический метод, метод статистического моделирования.

Результаты. На основании предложенной в статье имитационной модели выполнена апробация алгоритма регулирования устройства накопления электроэнергии. Результаты моделирования получены для условий регулирования активной мощности с помощью устройства накопления электроэнергии по уровню напряжения в контактной сети и проиллюстрированы расчетными осциллограммами токов и напряжений, их эффективными значениями для режимов заряда и разряда.

Заключение. Полученные результаты могут быть использованы при сравнительной оценке эффективности способов регулирования устройствами накопления электроэнергии в системах тягового электроснабжения переменного тока.

Об авторах

Елена Игоревна Баканова

Омский государственный университет путей сообщения

Автор, ответственный за переписку.
Email: elena.i.bakanova@mail.ru
SPIN-код: 4075-5430

ведущий специалист, аспирант

Россия, Омск

Владислав Леонидович Незевак

Омский государственный университет путей сообщения

Email: ostu_ietpss_articles@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1205-1994
SPIN-код: 8626-0883

доктор технических наук, доцент

Россия, Омск

Олег Алексеевич Сидоров

Омский государственный университет путей сообщения

Email: sidorovoa@omgups.ru
SPIN-код: 2364-5676

доктор технических наук, профессор

Россия, Омск

Список литературы

  1. Kotel`nikov AV. Railway Electrification: Global Trends and Prospects. Moscow: Intekst; 2002. (In Russ.)
  2. Kryukov AV, Cherepanov AV, Seredkin DA, et al. Modelling of traction power supply systems modes at the movement of high-speed trains. Modern Technologies. System Analysis. Modeling. 2023;3(79):44–57. (In Russ.) doi: 10.26731/1813-9108.2023.3(79)44-57
  3. Zaruchejskij AV. Razvitie tyagovogo obespecheniya Vostochnogo poligona. Byulleten` Ob`edinennogo uchenogo soveta OAO RZhD. 2017;3:63–66. EDN: ZIZPHJ
  4. Bader MP. Concept and prospects of technical development of electric power engineering of railway transport. Elektrotekhnika. 2021;9:34–40. (In Russ.) EDN: PFOPOR
  5. Cheremisin VT, Nezevak VL, Sarkenov SS. Evaluation of the influence of the packet organization of traffic on the volume of electric power on traction on sections of direct current with the I type of profile. Modern Technologies. System Analysis. Modeling. 2017;3(55):135–144. (In Russ.) doi: 10.26731/1813-9108.2017.3(55).135-144
  6. Kosarev BI, Serbinenko DV, Alekseenko MV. AC traction power supply system with multifunctional booster transformers. Transport: science, equipment, management. 2013;1:13–18. (In Russ.) doi: 10.21780/2223-9731-2017-76-2-67-73
  7. German LA, Kishkurno KV. Voltage regulation in the AC traction network of railways. Elektrichestvo. 2014;9:23–33. (In Russ.) EDN: XXSQQN
  8. Arzhannikov BA. Controlled traction power supply system of direct current for passing high-speed and heavy-haul trains. Transport of the Urals. 2012;1(32):134–137. (In Russ.) EDN: OWWUCJ
  9. Shevlyugin MV, Golicyna AE, Belov MN et al. Use of energy storage devices to enhance centralized power supply of a metro section within one inter-substation zone. Energy Safety and Energy Economy. 2023;1:93–98. EDN: NLRDPE
  10. Evstaf`ev AM. Application of hybrid technologies in traction rolling stock. Byulleten` rezul`tatov nauchny`x issledovanij. 2018;3:27–38. (In Russ.) EDN: YNUHGH
  11. Bujnosov AP, Durandin MG, Tuty`nin OI. Analysis of the application of a hybrid power source in the traction electric drive system of an electric train. Vestnik transporta Povolzh`ya. 2023;3(99):12–18. (In Russ.) EDN: GNKAHK
  12. Patent RUS No. 137433 / 10.02.2014 Denshchikov K.K., Zhuk A.Z., Golikov M.V. et al. Supercapacitor power supply device for operational currents of traction substations. (In Russ.) EDN: TYGFBM
  13. Yaroslavcev MV, Talipov OM, Kislov AP et al. Determination of parameters of energy storage device To increase the length of sections of contact network of urban electric transport. Bulletin of Toraighyrov University. Energetics series. 2023;1.2023:357–368. (In Russ.) doi: 10.48081/jmuc8955
  14. Varakin AI, Varakin IN, Menuxov VV et al. Buffer energy devices as part of traction power supply systems in urban and railway electric transport. E`lektronika i e`lektrooborudovanie transporta. 2007;2:26–29. (In Russ.) EDN: IAMASV
  15. By`kadorov AL, Zaruczkaya TA, Finochenko AV. Analysis of the use of modern types of energy storage devices to improve the technical and economic characteristics of continuous-current power supply systems. In: Sb. nauchn. tr. Mezhd. nauchn.-prakt. konf. Tom 2. – Rostov-na-Donu: Rostov State Transport University; 2021:2831. (In Russ.) EDN: JEWMSK

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Варианты размещения СНЭЭ для решения задач повышения эффективности работы СТЭ переменного тока

Скачать (279KB)
3. Рис. 2. Структурная схема межподстанционной зоны с системой накопления электроэнергии

Скачать (65KB)
4. Рис. 3. Имитационная модель межподстанционной зоны

Скачать (154KB)
5. Рис. 4. Функциональная схема управления СНЭЭ

Скачать (81KB)
6. Рис. 5. Алгоритм регулирования СНЭЭ по уровню тяговой нагрузки

Скачать (181KB)
7. Рис. 6. Напряжение на шинах поста секционирования (a) ток СНЭЭ (b)

Скачать (209KB)
8. Рис. 7. Тяговая нагрузка подстанции: ТП1 (a), ТП2 (b)

Скачать (153KB)
9. Рис. 8. Тяговая нагрузка ЭПС1 (a), ЭПС2 (b)

Скачать (198KB)
10. Рис. 9. График изменения напряжения (амплитудных значений) (a) и искажения тока (3-й гармоники) (b)

Скачать (116KB)
11. Рис. 10. График напряжения (a) на шинах поста секционирования и тока СНЭЭ (b) при регулировании активной мощности в режимах заряда

Скачать (286KB)
12. Рис. 11. График напряжения (a) на шинах поста секционирования и тока СНЭЭ (b) при регулировании активной мощности в режимах разряда

Скачать (294KB)

© Баканова Е.И., Незевак В.Л., Сидоров О.А., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».