Моделирование режимов электрических сетей, питающих тяговые подстанции постоянного тока
Аннотация
Представлены результаты исследований, направленных на разработку цифровых моделей, обеспечивающих определение режимов электроэнергетических систем (ЭЭС), включающих сегменты переменного и постоянного токов. Рассмотрены внешние и тяговые сети с тремя подстанциями участка железной дороги постоянного тока. Модели реализованы в программном продукте Fazonord, обеспечивающем определение режимов подсистем постоянного и переменного токов. Моделирование на основной частоте и частотах высших гармоник проведено в двух вариантах: с шестипульсными и двенадцатипульсными преобразовательными агрегатами на тяговых подстанциях. Сформулированы выводы: применение двенадцатипульсных преобразователей позволяет повысить минимальное напряжение на токоприёмниках на 4 %; на основе преобразователей этого типа улучшаются показатели качества электроэнергии на шинах высокого напряжения тяговых подстанций по критериям несимметрии и гармонических искажений. Максимум коэффициента несимметрии k2U снижается на 14 %, а аналогичный показатель для суммарного коэффициента гармоник — на 25 %. На основе разработанных моделей возможно решение комплекса задач по повышению энергоэффективности и улучшению качества электроэнергии в электрических сетях, питающих тяговые подстанции постоянного тока.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Баева И. А. Методика расчета системы тягового электроснабжения постоянного тока 3,0 КВ при введении устройств регулирования напряжения // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2019. Т. 16. № 1. С. 51 – 58.
Мушков Е. С. Математическое моделирование магнитного влияния контактной сети постоянного тока напряжением 3 и 24 кВ на смежные коммуникации связи / Е. С. Мушков, А. Н. Марикин, М. А. Иванов и др. // Транспорт Урала. 2021. № 2(69). С. 97 – 100.
Быкадоров А. Л., Заруцкая Т. А. Моделирование работы системы тягового электроснабжения постоянного тока с накопителем энергии // Вестник транспорта Поволжья. 2019. № 5(77). С. 7 – 13.
Лесников Д. В. Моделирование тяговой сети постоянного тока с учетом проводимости земли // Транспорт Урала. 2020. № 2(65). С. 75 – 79.
Cerman A., Janķček F., Kubala M. Resistive-type network model of stray current distribution in railway DC traction system // 2015 16th International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE). 2015. Publisher: IEEE.
Kuznetsov V. Hybrid railway traction power supply system / V. Kuznetsov, V. Sychenko, P. Hubskyi, S. Myamlin, Y. Kosariev, V. Liashuk // 2020 IEEE 4th International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS). 2020. Publisher: IEEE.
Sokol Y. AC/DC Converter for DC Traction Power Supply System with High-Speed Train Operation / Y. Sokol, V. Sychenko, Y. Voitovych, Y. Kosariev, B. Styslo, P. Hubskyi // 2019 IEEE 6th International Conference on Energy Smart Systems (ESS). 2019. Publisher: IEEE.
Hayashiya H. Reliability analysis of DC traction power supply system for electric railway / H. Hayashiya, M. Masuda, Y. Noda, K. Suzuki, T. Suzuki // 2017 19th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE’17 ECCE Europe). 2017. Publisher: IEEE
Shigeeda H. Feeding-loss Reduction by Higher-voltage DC Railway Feeding System with DC-to-DC Converter / H. Shigeeda, H. Morimoto, K. Ito, T. Fujii, N. Morishima // 2018 International Power Electronics Conference (IPEC-Niigata 2018 — ECCE Asia). 2018. Publisher: IEEE.
Liu W., Li Q., Chen M. Study of the simulation of DC traction power supply system based on AC/DC unified Newton-Raphson method // 2009 International Conference on Sustainable Power Generation and Supply. 2009. Publisher: IEEE.
Fulin Fan, Brian G. Stewart. Power Flow Simulation of DC Railway Power Supply Systems with Regenerative Braking // 2020 IEEE 20th Mediterranean Electro technical Conference (MELECON). 2020. Publisher: IEEE.
Ooagu R. Measurements and calculations of rail potential in D. C. traction power supply system / R. Ooagu, K. Taguchi, Y. Yashiro, S. Amari, H. Naito, H. Hayashiya // 2019 11th Asia-Pacific International Conference on Lightning (APL). 2019 Publisher: IEEE.
Hayashiya H. Comparison between energy storage system and regenerative inverter in D. C. traction power supply system for regenerative energy utilization / H. Hayashiya, Y. Nakao, Y. Aoki, S. Kobayashi, M. Ogihara // 2017 19th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE’17 ECCE Europe). 2017. Publisher: IEEE.
Hećimović A. Uninterruptible Power Supply System for Railway Infrastructure with Power Factor Correction and Immunity to Energy Strike / A. Hećimović, L. Patrlj, V. Šunde, Ž. Ban // 2023 46th MIPRO ICT and Electronics Convention (MIPRO). 2023. Publisher: IEEE.
Matsuo H. An improved 2l0 kVA auxiliary power supply system of the electric railway rolling stock by using a new two phase buck-boost type DC-DC converter / H. Matsuo, K. Iida, F. Kurokawa, M. Asano, T. Koga, T. Kishimoto // Proc. of 1994 Power Electronics Specialist Conference — PESC’94. 1994. Publisher: IEEE.
Hayashiya H. Review of regenerative energy utilization in traction power supply system in Japan: Applications of energy storage systems in d.c. traction power supply system / H. Hayashiya, Y. Iino, H. Takahashi, K. Kawahara, T. Yamanoi, T. Sekiguchi, H. Sakaguchi, A. Sumiya, S. Kon // IECON 2017 — 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. 2017. Publisher: IEEE.
Kongwei Qinlijun, Yangqixun Dingfuhua. DC side short circuit transient simulation of DC traction power supply system // 2004 International Conference on Power System Technology, 2004. PowerCon 2004. 2004. Publisher: IEEE.
Kuznetsov V. Study of Short Circuit Currents in a Distributed Traction Power Supply System with Renewable Electric Power Sources / V. Kuznetsov, V. Kuznetsov, O. Bondar, A. Rojek, P. Hubskyi, P. Stypulkowski. 2022 IEEE 3rd KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek). 2022. Publisher: IEEE.
Шаров Ю. В. Решение задачи расчета установившегося режима объединенной системы переменного и постоянного тока на основе метода функционального (кибернетического) моделирования / Ю. В. Шаров, О. А. Суханов, Р. Р. Карымов и др. // Энергоаудит. 2007. № 1. С. 38 — 39.
Веников В. А., Суханов О. А. Кибернетические модели электрических систем. — М.: Энергоиздат, 1982. — 328 с.
Закарюкин В. П., Крюков А. В. Моделирование систем тягового электроснабжения постоянного тока на основе фазных координат. — М.: Директ-Медиа, 2023. — 156 с.
DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2024.69.52.002
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© 1998 – 2023 НТФ «Энергопрогресс»
Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru
Наши партнеры
Выставки: