Оценка параметров накопителей электроэнергии для тяговых подстанций
Аннотация
Обоснована актуальность применения накопителя электрической энергии в системах тягового электроснабжения железнодорожного транспорта для выравнивания графика нагрузки тяговой подстанции на примере Западно-Сибирской железной дороги. Проанализирован график нагрузки тяговой подстанции с интервалом измерения значения потребляемой мощности в 30 мин. Проведена оценка величины энергопотребления тяговой подстанции вероятностным методом. На основе проведенного анализа выбраны установленная мощность накопителя электрической энергии для выполнения часового регулирования нагрузки, величина средней потребляемой мощности тяговой подстанции, относительно которой будет выполняться выравнивание графика нагрузки. В прикладных пакетах программ для статистической обработки данных осуществлена проверка гипотезы о нормальном распределении величины нагрузки тяговой подстанции. Установлен типовой закон распределения случайной величины, с наибольшей достоверностью отражающий характер распределения экспериментальных данных. На основе установленных мощности накопителя энергии и средней мощности потребления тяговой подстанции проведена вероятностная оценка обменной энергоемкости накопителя энергии. Предложена методика выбора оценочной величины обменной энергоемкости накопителя.
Литература
2. Закарюкин В.П., Крюков А.В. Методы совместного моделирования систем тягового и внешнего электроснабжения железных дорог переменного тока. Иркутск: Изд-во Иркутского гос. ун-та путей сообщения, 2011.
3. Постановление Правительства РФ № 442 от 04.05.2012 г. О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном и (или) частичном ограничении режима потребления электрической энергии.
4. Макоклюев Б.И. Особенности и тенденции потребления электроэнергии в энергосистемах России // Энергия единой сети. 2017. № 5(34). С. 64—76.
5. Конакбаев Р.А. Вероятностный анализ электропотребления на примере железнодорожного транспорта // Интеллектуальные энергосистемы: Труды IV Междунар. молодёжного форума. Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та, 2016. С. 361—364.
6. Энергетическая стратегия холдинга «Российские железные дороги» на период до 2015 года и на перспективу до 2030 года. М.: ОАО «РЖД», 2011.
7. Xuan Liu, Kang Li. Energy Storage Devices in Electrified Railway Systems: a Review // Transportation Safety and Environment. 2020. V. 2. Iss. 3. Pp. 183—201.
8. Ghaviha N. e. a. Review of Application of Energy Storage Devices in Railway Transportation // Energy Proc. 2017. V. 105. Pp. 4561—4568.
9. Ratniyomchai T., Hillmansen S., Tricoli P. Recent Developments and Applications of Energy Storage Devices in Electrified Railways // IET Electrical Systems in Transportation. 2014. V. 4. Iss. 1. Pp. 9—20.
10. Закарюкин В.П., Крюков А.В., Черепанов А.В. Использование накопителей энергии в системах электроснабжения железных дорог // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2016. № 8. С. 20—25.
11. Шевлюгин М.В. Снижение расхода энергии и рабочей мощности основного силового оборудования тяговых подстанций электрических железных дорог с помощью накопителей энергии. М.: Изд-во Московского гос. ун-та путей сообщения, 2007.
12. Москалев Ю.В., Карабанов М.А. Повышение энергоэффективности системы тягового электроснабжения постоянного тока железных дорог с применением накопителей энергии // Известия Транссиба. 2013. № 2(14). С. 51—58.
13. Черемисин В.Т., Незевак В.Л., Шатохин А.П. Повышение энергетической эффективности системы тягового электроснабжения в условиях работы постов секционирования с накопителями электрической энергии // Известия Томского политехн. ун-та. Серия «Инжиниринг георесурсов». 2015. Т. 326. № 10. С. 54—64.
14. Закарюкин В.П., Крюков А.В., Раевский Н.В., Яковлев Д.А. Моделирование и прогнозирование процессов электропотребления на железнодорожном транспорте. Иркутск: Изд-во Иркутского гос. ун-та путей сообщения, 2007.
15. Дронова Ю.В., Коростелев С.В., Тупикина А.А. Прогнозирование электропотребления железнодорожного транспорта на примере Новосибирского участка Западно-Сибирской железной дороги // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2012. № 2. С. 293—297.
16. Москалев Ю.В., Карабанов М.А. Определение места размещения и энергоемкости накопителя энергии в системе тягового электроснабжения постоянного тока двухпутного участка // Наука и техника транспорта. 2015. № 2. С. 21—28.
17. Филиппова Т.А., Русина А.Г., Дронова Ю.В. Модели и методы прогнозирования электроэнергии и мощности при управлении режимами электроэнергетических систем. Новосибирск: Изд-во Новосибирского гос. техн. ун-та, 2009.
18. Рыбалко А.Я., Дыбрин С.В. Выбор емкости накопителя энергии для обеспечения снижения максимума потребляемой мощности // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2008. № 8. С. 356—361.
19. Лемешко Б.Ю., Лемешко С.Б., Постовалов С.Н., Чимитова Е.В. Статистический анализ данных, моделирование и исследование вероятностных закономерностей. Компьютерный подход. Новосибирск: Изд-во Новосибирского гос. техн. ун-та, 2011.
20. Балуев Д.Ю., Зырянов В.М., Кирьянова Н.Г., Пранкевич Г.А. Методика расчета основных параметров накопителя энергии по экспериментальным нагрузочным диаграммам // Вестник Иркутского гос. техн. ун-та. 2018. Т. 22. № 5(136). С. 105—114.
21. Носков В.Н., Пустоветов М.Ю., Чирков В.К. Об энергоемкости накопителей энергии для стационарного размещения на тяговых подстанциях // Вестник Ростовского гос. ун-та путей сообщения. 2008. № 1(29). С. 120—127.
---
Для цитирования: Котин Д.А., Русина А.Г., Домахин Е.А., Попов Н.С., Кирьянова Н.Г., Матренин П.В. Оценка параметров накопителей электроэнергии для тяговых подстанций // Вестник МЭИ. 2022. № 5. С. 11—19. DOI: 10.24160/1993-6982-2022-5-11-19
---
Работа выполнена при поддержке: РФФИ, НТУ «Сириус», ОАО «РЖД» и Образовательного фонда «Талант и успех» (проект № 20-38-51007)
