Незевак В.Л. Имитационная модель системы тягового электроснабжения для определения энергетических показателей в условиях работы систем накопления электроэнергии / В.Л. Незевак // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2020. – № 3(67). – С. 70–80. – DOI: 10.26731/1813-9108.2020.3(67).70-80
10.26731/1813-9108.2020.3(67).70-80
В статье рассматриваются вопросы имитационного моделирования работы систем тягового электроснабжения постоянного тока с применением систем накопления электроэнергии. Развитие имитационного моделирования позволяет исследовать влияние одного или ряда факторов на показатели работы системы тягового электроснабжения. К указанным факторам относят массу, техническую скорость, нагрузку на ось, рекуперативное торможение, особенности расписания для грузового движения и др. Моделирование позволяет оценить степень влияния одного или группы факторов на такие показатели работы, как напряжение на токоприемнике, нагрузочная способность силового оборудования, температура нагрева проводов и тросов, тяговое электропотребление, объем рекуперации энергии, технические потери и др. В настоящее время имитационное моделирование позволяет выполнить серию расчетов для получения статистической оценки влияния факторов на показатели (работы системы тягового электроснабжения), а также аналитического представления полученных зависимостей, необходимых для решения задач анализа и прогнозирования изменения показателей работы системы тягового электроснабжения этих показателей. В работе приводятся схемы многовариантных расчетов, выполняемых с целью оценки влияния параметров инфраструктуры, подвижного состава и организации движения на показатели работы систем тягового электроснабжения. Дополнение схем замещения, используемых в настоящее время для расчетов систем тягового электроснабжения, позволяет выполнять большинство расчетов по оценке влияния работы систем накопления электроэнергии на энергетические показатели и оценивать условия их работы. Особенностью расчета схем замещения систем тягового электроснабжения, содержащих устройства накопления электроэнергии, известными методами, в частности, методом узловых потенциалов, является необходимость учета их включенного и отключенного состояния, определяемого ограничениями мощности и энергоемкости, уровнем напряжения в контактной сети. Предложено дополнить существующие методы расчета алгоритмом расчета, учитывающим условия работы системы накопления. Метод расчетов позволяет оценить условия работы систем накопления с электротяговой нагрузкой, требования к их основным параметрам и влияние на показатели работы системы тягового электроснабжения.
- Константинова Ю.А. Ли В.Н., Константинов А.М. Имитационное моделирование транзита электроэнергии из системы внешнего электроснабжения по тяговой сети переменного тока // Вестн. Приамур. гос. ун-та им. Шолом-Алейхема, 2019. № 4 (37). С. 70–76.
- Закарюкин В.П., Крюков А.В., Авдиенко И.М. Моделирование систем тягового электроснабжения 2×25 кВ с коаксиальными кабелями и трансформаторами Вудбриджа // Известия Транссиба. 2016. № 2 (26). С. 70–78.
- Бардушко В.Д. Туйгунова А.Г., Табанаков П.В. Вопросы обеспечения требуемой точности моделирования тяговой сети // Вестник транспорта Поволжья. 2014. № 2 (44). С. 58–66.
- Черемисин В.Т. Незевак В.Л. Эффективность применения систем накопления электроэнергии на Московском центральном кольце // Мир транспорта. 2019. Т. 17. № 5 (84). С. 58–77.
- Черемисин В.Т., Незевак В.Л., Шатохин А.П. Повышение эффективности работы системы тягового электроснабжения с гибридными накопителями электроэнергии. Омск : Изд-во ОмГУПС, 2019. 222 с.
- Незевак В.Л. Черемисин В.Т., Шатохин А.П. Повышение энергетической эффективности системы тягового электроснабжения в условиях работы постов секционирования с накопителями электрической энергии // Изв. Томск. политехн. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2015. Т. 326. № 10. С. 54–64.
- Незевак В.Л. Моделирование режимов нагрузки на шинах постов секционирования при работе в системе тягового электроснабжения накопителей электроэнергии // Вестн. Ростов. гос. ун-та путей сообщ. 2017. № 4 (68). С. 159–170.
- Никифоров М.М., Вильгельм А.С. Расчет эффективности использования энергии рекуперации на однопутных и двухпутных участках железных дорог постоянного и переменного тока // Вестник транспорта Поволжья. 2018. № 2 (68). С. 28–37.
- Баева И.А. Методика расчета системы тягового электроснабжения постоянного тока 3,0 кВ при введении устройств регулирования напряжения // Изв. Петербург. ун-та путей сообщ. 2019. Т. 16. № 1. С. 51–58.
- Незевак В.Л. Совершенствование модели влияния параметров графика движения поездов на тяговое электропотребление на участках постоянного и переменного тока c I и II типом профиля пути при помощи регрессионных моделей и нейронных сетей // Вестн. транспорта Поволжья. 2017. № 6 (66). С. 34–44.
- Korn G., Korn T. Mathematical handbook [for scientists and engineers]. New York : McGraw-Hill Book Company, 1968. 832 p.
- Черемисин В.Т., Незевак В.Л., Шатохин А.П. Повышение энергетической эффективности перевозочного процесса на основе изменения параметров графика движения поездов. Омск, 2019. 250 с.
- Gatelyuk O.V., Nesevac V.L., Erbes V.V. Analysis of measurement data in a direct current traction power-supply system with uncontrolled rectifi-ers // Russian Electrical Engineering. 2019. Vol. 90. №. 2. Pp. 180–186.
- Radu P.V., Lewandowski M., Szelag A. On-Board and Wayside Energy Storage Devices Applications in Urban Transport Systems – Case Study Analysis for Power Applications // Energies. 2013. Vol. 13. No. 8. Doi: 10.3390/en13082013.
- Pan D., Chen Z., Mei M. Energy efficiency emergence of high-speed train operation and systematic solutions for energy efficiency improvement // SN Applied Sciences. 2020. Vol. 2. No. 5. Doi:10.1007/s42452-020-2692-5.
- Черемисин В.Т. Незевак В.Л. Перспективы применения систем накопления электроэнергии на Московском центральном кольце // Бюл. результатов науч. исслед. 2020. № 2. С. 33–44.
- Черемисин В.Т. Незевак В.Л., Эрбес В.В. Оценка регулирования напряжения на стороне высшего напряжения тяговых подстанций в аспекте энергетической эффективности // Транспорт Урала. 2017. № 3 (54). С. 75–81/
- Вильгельм А.С., Незевак В.Л. Совершенствование способа определения энергетических показателей движения поезда и системы тягового электроснабжения // Вестн. Южно-Урал. гос. ун-та. Сер: Энергетика. 2016. Т. 16. № 3. С. 32–40.
- Nezevak V., Shatokhin A. Interaction’s Simulation Modeling of Electric Rolling Stock and Electric Traction System // International Ural Conference on Electrical Power Engineering. UralCon, 2019. doi:10.1109/uralcon.2019.8877672.
- ГОСТ Р 57670 – 2017. Системы тягового электроснабжения железной дороги. Введ. 2018–05–01 М. : Стандартинформ, 2017. 46 с.