Эффект питания полезной сетевой нагрузки избыточной энергией рекуперации в ходе зарядки стационарного накопителя
Ключевые слова:
контактная сеть, городской электротранспорт, тяговая и нетяговая нагрузка, рекуперативное торможение, избыточная рекуперация, накопитель энергии НКЭ-3Г, зарядка накопителя, эффект КБКАннотация
В статье отражены результаты статистических и натурных исследований режимов потребления энергии на тяговую и нетяговую нагрузку в КС наземного горэлектротранспорта при работе стационарного буферного накопителя энергии НКЭ-3Г. Показано, что объёмы полезной и избыточной рекуперации тормозящих вагонов зависят от наличия и мощности нагрузки в КС. Стационарный накопитель энергии может работать как управляемая нагрузка и пиковый генератор и позволяет увеличивать объёмы полезного использования энергии рекуперации благодаря уменьшению объёмов избыточной рекуперации. Установлено, что стационарный накопитель возвращает на повторное использование избыточную энергию рекуперации не только при выдаче ранее запасённой им части её, но и в ходе зарядки за счёт замещения тяговой подстанции как источника питания полезной сетевой нетяговой нагрузки на перенаправленную с тормозных резисторов рекуперирующего вагона в контактную сеть часть избыточной рекуперации. Последний эффект экономии потребления сетевой энергии открыт впервые и получил название «эффект КБК». Объём этого замещения сопоставим с объёмом выданной стационарным накопителем энергии. Бортовые накопители не позволяют реализовывать «эффект КБК».
Метрики
Библиографические ссылки
ГОСТ
1. Шаряков В.А. Двадцать лет внедрения асинхронного электропривода на городском электротранспорте // Control Engineering Россия. 2014. № 3. С. 69-71.
2. Пат. РФ RU 205077 U1, Рос. Федерация. Тяговая подстанция постоянного тока с системой накопления электроэнергии / В. Л. Незевак, С. С. Самолинов; заявитель Федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение выс. Обр-я "Омский гос. Ун-т путей сооб-я". № 2021102134: заявл. 29.01.2021: опубл. 25.06.2021. EDN: XVVGEN
3. Кацай А.В., Шевлюгин М.В. Активная загрузка и полезная утилизация рекуперативной энергии бортовых и стационарных накопителей в Горэлектротранспорте // Известия Тульского гос. ун-та. Технические науки. 2022. № 7. С. 476-487. EDN: GQMFOR
4. Сулим А.А. Расчет электроэнергии рекуперации электрифицированного городского транспорта при установке накопителя на тяговой подстанции // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2014. №. 4. С. 30-41. EDN: STHDQB
5. Возможности рационального использования энергии торможения электрического подвижного состава / В.А. Шаряков, О.Л. Шарякова, А.В. Агунов, А.В. Третьяков // Электротехника. 2018. № 10. С. 55-59. EDN: MAGDHV
6. Bartłomiejczyk M, Połom M. Multiaspect measurement analysis of breaking energy recovery. Energy Conversion and Management. 2016. Vol. 127. P. 35-42. DOI: 10.1016/j.enconman.2016.08.089
7. Khodaparastan M., Mohamed A. Flywheel vs. Supercapacitor as Wayside Energy Storage for Electric Rail Transit Systems. Inventions. 2019. № 44(4). P 62.
DOI: https://doi.org/10.3390/inventions4040062
8. Показатели работы стационарного накопителя энергии на тяговых подстанциях московского метрополитена / Л.А. Баранов, В.А. Гречишников, А.В. Ершов и др. // Электротехника. 2014. № 8. С. 18-22. EDN: SGHUSZ
9. Мазнев А.С., Степанская О.А., Шатнев О.И. Системы рекуперации энергии торможения электроподвижного состава на городском транспорте Санкт-Петербурга // Известия ПГУПС. 2017. Том 14, № 1. С. 63-72. EDN: YNBXVH
10. Щуров Н.И., Щеглов К.В., Штанг А.А. Применение накопителей энергии в системах электрической тяги // Сборник научных трудов НГТУ. 2008. № 1(51). С. 99-104. EDN: YGHVVP
11. ГОСТ 6962-75. Транспорт, электрифицированный с питанием от контактной сети. Ряд напряжений. Государственный стандарт СССР. 1975. 8 c.
12. Чернигов В.М. Электрооборудование трамвайного вагона с емкостным накопителем. [Электронный ресурс]. URL: http://mapget.ru/wp-content/uploads/2021/12/MAPGET_NTS_ Chergos.pdf (дата обращения 22.07.2022)
13. «Зеленые» технологии: в Россию возвращается рекуперация энергии. [Сайт]: TechInsider. URL: https://www.techinsider.ru/technologies/1533963-zelenye-tehnologii-v-rossiyu-vozvrashchaetsya-rekuperaciya-energii/ (дата обращения 12.10.2022 г.).
APA
1. Sharyakov, V. A. (2016). Dvadtsat' let vnedreniya asinkhronnogo elektroprivoda na gorodskom elektro-transporte [Twenty years of introduction of asynchronous electric drive in urban electric transport]. Control Engineering Rossiya, 3, 69-71. [In Russian]
2. Nezevak, V. L., & Samolinov, S. S. (2021). Patent RF RU 205077 U1 Tyagovaya podstantsiya postoyannogo toka s sistemoy nakopleniya elektroenergii [DC Traction Substation with Energy Storage System] . [In Russian]
3. Katsay, A. V., & Shevlyugin, M. V. (2022). Aktivnaya zagruzka i poleznaya utilizatsiya rekuperativnoy energii bortovykh i statsionar-nykh nakopiteley v Gorelektrotransporte [Active loading and useful utilization of regenerative energy of on-board and stationary storage devices in Gorelektrotransport]. Izvestiya Tul'skogo gos. un-ta. Tekhnicheskiye nauki, 7, 476-487. [In Russian]
4. Sulim, A. A. (2014). Raschet elektroenergii rekuperatsii elektrifitsirovannogo gorodskogo trans-porta pri ustanovke nakopitelya na tyagovoy podstantsii [Calculation of electricity recovery of electrified urban transport when installing a drive at a traction substation]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy i energ-kikh ob"yedineniy SNG. Energetika, 4(4) , 30–41. [In Russian]
5. Sharyakov, V. A., Sharyakova O.L., Agunov A.V., Tret'yakov A.V. (2018) Vozmozhnosti ratsional'nogo ispol'zovaniya energii tormozheniya elektricheskogo podvizhnogo sostava [Opportunities for rational use of braking energy of electric rolling stock]. Elektrotekhnika, 10, 55-59. [In Russian]
6. Bartłomiejczyk, M, & Połom, M. (2016). Multiaspect measurement analysis of breaking energy recovery. Energy Conversion and Management 127, 35-42.
7. Khodaparastan, M., & Mohamed, A. (2019). Flywheel vs. Supercapacitor as Wayside Energy Storage for Electric Rail Transit Systems. Inventions, 44(4) 62. https://doi.org/10.3390/inventions4040062
8. Baranov, L. A., Grechishnikov, V. A., Yershov, A. V., Rodionov, M. D., & Shevlyugin, M. V. (2014). Pokazateli raboty statsionarnogo nakopitelya energii na tyagovykh podstantsiyakh moskovskogo metropolitena [Performance indicators of stationary energy storage at traction substations of the Moscow metro]. Elektrotekhnika, 8, 18-22. [In Russian]
9. Maznev, A. S., Stepanskaya, O. A., & Shatnev, O. I. (2017). Sistemy rekuperatsii energii tormozheniya elek-tropodvizhnogo sostava na gorodskom transporte Sankt-Peterburga [Braking energy recovery systems for electric rolling stock in public transport in St. Petersburg]. Izvestiya PGUPS, 1, 63-72. [In Russian]
10. Shchurov, N. I., Shcheglov, K. V., & Shtang, A. A. (2008). Primeneniye nakopiteley energii v sistemakh elektri-cheskoy tyagi [The use of energy storage devices in electric traction systems]. Sbornik nauchnykh trudov NGTU, 1 (51) , 99-104. [In Russian]
11. GOST 6962-75. (1975). Transport elektrifitsirovannyy s pitaniyem ot kontaktnoy seti. Ryad napryazheniy. [Transport, electrified, powered by a contact network. Voltage range] . State standard of the union of the USSR. [In Russian]
12. Chernigov, V. M. (2021). Elektrooborudovaniye tramvaynogo vagona s yemkostnym nakopitelem. [Electrical equipment of a tram car with a capacitive storage] . Retrieved July 22, 2022 from http://mapget.ru/wp-content/uploads/2021/12/MAPGET_NTS_Chergos.pdf. [In Russian]
13. TechInsider (n.d.) «Zelenyye» tekhnologii: v Rossiyu vozvrashchayetsya rekuperatsiya energii. ["Green" technologies: energy recovery returns to Russia] . Retrieved November 12, 2022 from https://www.techinsider.ru/technologies/1533963-zelenye-tehnologii-v-rossiyu-vozvrashchaetsya-rekuperaciya-energii/ [In Russian]
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
URN
Лицензия
Copyright (c) 2022 Кацай А.В., Бизяев А.А., Козаревич В.А.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
