ПОКРАЩЕННЯ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ В МЕРЕЖАХ ЖИВЛЕННЯ НЕТЯГОВИХ СПОЖИВАЧІВ ЗАЛІЗНИЦЬ ШЛЯХОМ ПІДКЛЮЧЕННЯ ДО НИХ ВІДНОВЛЮВАЛЬНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ
Ключові слова:
відновлюючи джерела енергії, розподілена генерація, нетягові споживачі залізниць, вітроенергетична установка, фотоенергетична установка.Анотація
У роботі розглянуто доцільні схеми підключення відновлювальних джерел енергії (ВДЕ) до залізничних електромереж. На сьогодні впровадження розподіленої генерації (РГ) на основі ВДЕ у залізничні електромережі є актуальним питанням. Незважаючи на те, що науково-практичні аспекти розробки і впровадження РГ систем досліджуються багатьма вітчизняними і зарубіжними вченими, досі не існує обґрунтованої думки щодо найбільш доцільного використання того чи іншого напрямку впровадження ВДЕ в системи електропостачання залізниць. Є лише рекомендації щодо приєднання ВДЕ до шин тягових підстанцій. Зараз вигідно створювати власні електростанції з ВДЕ, підключаючи їх до зовнішніх мереж, від яких лише потім отримує живлення залізниця. Мета роботи полягає у покращенні якості електроенергії в мережах живлення нетягових споживачів залізниць шляхом підключення до них відновлювальних джерел енергії. Методика дослідження ґрунтується на сучасних методах обчислювальної математики, статистики та аналізу інформації з використанням сучасних комп’ютерних технологій. Результати дослідження. У роботі розроблено схему живлення тягових і нетягових споживачів від залізничної електромережі, до якої підключені ВДЕ, та модель залізничної електромережі з підключенням ВДЕ до обмотки трансформаторної підстанції (ТП) нетягових споживачів. Впровадження вітроенергетичної установки (ВЕУ) в систему електропостачання залізниць за наведеною схемою може дійсно суттєво покращить якість електроенергії в мережі живлення їх нетягових і невідомчих споживачів. Але наближення показників цієї якості до допустимих значень наступає лише тоді, коли потужність додаткового джерела дорівнює не менш ніж 35% від номінальної величини загального навантаження всіх підключених до обмотки 6,6 кВ споживачів. Розглянуто приклад підключення фотоенергетичної установки (ФЕУ) до залізничної мережі, який здійснюється без використання будь-якого накопичувача згенерованої ними енергії. Впровадження можливих напрямків використання ВДЕ в системах електропостачання залізниць відбувається хаотично й безсистемно, і поки що не існує обгрунтованого бачення щодо найбільш доцільного варіанту. Наукова новизна полягає у впровадженні відновлюваних джерел енергії в систему електропостачання нетягових споживачів залізничного транспорту. Практичне значення. Використання додаткових відновлюваних джерел енергії для живлення нетягових споживачів призводить до мінімізації витрат електроенергії.
Посилання
Sychenko, V.G. Integration of solar energy into a system of DC traction electric power supply// Messenger of the NTU “KhPI”, 2015, № 12 (1121), Pp. 364-368.
Sychenko, V.G., Bosyi, D.А., Kosariev, Ye.М. Improving the methods to calculate the distributed system of traction electric power supply with amplifying points/ Energy-saving, power, energy audit, № 9, V.2, 2014, Pp. 8-18.
Denysiuk, S.P. Evaluating efficiency of the combined operation of the distributed sources of electric power genera-tion, inclusive of renewable ones, in the context of electric power systems / S. P. Denysiuk, Т. М. Baziuk, D. G. Derevianko // Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University - 2013. – Publication . 3. - Pp. 54-59.
Sychenko, V. G. Solar energy integration into a traction DC electric power supply system // Messenger of the NTU “KhPI”. Series: Automation and engineering – 2015. – №12 (1121). – Pp. 364–368.
Kyrylenko, О.V. Engineering aspects to implement distributed generation sources in the context of the mains / О.V. Kyrylenko, V.V. Pavlovskyi, L.М. Lukianenko // Technical electrodynamics. — 2011. — № 1. — Pp. 46-53.
Коstiuk, V. О. Applied tasks to use hybrid models for optimization of local electric power supply systems with proper generation / V. О. Коstiuk, Т. М. Baziuk // Power industry: economy, technologies, ecology. - 2016. - № 3. - Pp. 51-60.
Prakhovnyk, А. V. Efficient use of power resources and energy flow concentration of low-potential sources / А. V. Prakhovnyk, Т. М. Baziuk // Power industry: economy, technologies, ecology. - 2013. - № 1. - Pp. 41-49.
Kriukov, А.V., Zakariukin, V.P., Аrsentiev, М.О. Use of the distributed generation methods for electric power supply of non-traction railway consumers // Messenger of Irkutsk State Technical University. – 2009, № 1 (37). – Pp. 190-195.
Аrsentiev, М.О. Improving electricity quality within electric power supply systems of non-traction consumers relying upon the distributed generation facilities / М.О. Аrsentiev, А.V. Kriukov // High technologies, system analysis, modeling. –2010, № 3(27). – Pp.169-175.
Kyrylenko, О.V., Тrach, І.V. Technical features of electric power supply system functioning in terms of integration of the distributed generation sources / О.V. Kyrylenko, І.V. Тrach // Scientific papers of NASU Institute of Electrodynamics: Collection of scientific papers — К.: NASU IED, 2009. — Publication 24. — Pp. 3-6.
Markvardt, К.G. Power supply of the electrified railways. – М.: Transport, 1982. – 528 pp.
Markvardt, K.G. Power supply of electric railways [Energosnabzhenie elektricheskih zheleznyih dorog], Transzheldorizdat, Moscow, 1959. 288 pp.
Sychenko, V.G. Electric power quality on 10 kV buses in terms of traction substation-solar power plant parallel operation // Sychenko, V.H., Kosariev, Ye.М., Pulin, М.М. / Electrification of transport, № 13, 2017, Pp. 71-77.
Sychenko, V.G., Bondar, О.І., Prykhoda, М.S. analysis of solar generation influence on the operation of traction substations of the electrified railways [Е-resource]. http://journals.uran.ua/index.php/2079-424X/article/view/94793
Goncharov, Yu. P. System to transform energy generated by solar panels along the right-of-way / Yu. P. Goncharov, Ye. I. Sokol, V. V. et al. // Messenger of Pryazovskyi State Technical University. Series: Technical sciences. - 2015. – Publi-cation 30(2). - Pp. 98-108.
V. G. Sychenko, O. I. Bondar, A. V. Mishchenko, V. V. Kuznetsov, A. P. Cordin Estimation of energy efficiency of lines of longitudinal electrical supply of railways with increasing voltage in the network. Electrification of transport, № 14. – 2017 pp. 99-105.
Kuznetsov V, Tryputen N, Kuznetsova Y. (2019). Evaluating the Effect of Electric Power Quality upon the Efficiency of Electric Power Consumption. In 2019 IEEE 2nd Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering, UKRCON 2019 - Proceedings, 556–61. Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. doi: 10.1109 / UKRCON.2019.8879841.
S. K. Bade and V. A. Kulkarni, "Analysis of Railway Traction Power System Using Renewable Energy: A Review," 2018 International Conference on Computation of Power, Energy, Information and Communication (ICCPEIC), Chennai, 2018, pp. 404-408, doi: 10.1109/ICCPEIC.2018.8525206.
S. K. Bade and V. Kulkarni, "Use of Renewable energy in performance enhancement of Indian Traction Power Sup-ply System," 2018 International Conference on Smart Electric Drives and Power System (ICSEDPS), Nagpur, 2018, pp. 111-116, doi: 10.1109/ICSEDPS.2018.8536056.
S. Elisabeta, P. Bogdan, P. Ion, N. Valentin and P. Florina, "Use of Renewable Energy Sources to Power Railroad Traffic Safety Installations," 2019 11th International Symposium on Advanced Topics in Electrical Engineering (ATEE), Bu-charest, Romania, 2019, pp. 1-4, doi: 10.1109/ATEE.2019.8724999.
M. Rageh, A. Ndtoungou, A. Hamadi and K. Al-Haddad, "Railway Traction Supply with PV integration for Power Quality Issues," IECON 2018 - 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Washington, DC, 2018, pp. 1436-1441, doi: 10.1109/IECON.2018.8591768. 22. O. V. Kravchenko, D. Faleev and I. A. Korostelyova, "Peculiarities of Application of Helioenergetics for Signaling, Interlocking and Blocking Devices at the Railroad Transport," 2019 International Science and Technology Conference "EastConf", Vladivostok, Russia, 2019, pp. 1-4, doi: 10.1109/EastConf.2019.8725360.
DSTU 3466-96 Electricity quality. Terms and definitions. Kyiv, 1998. 22 pp.
Zhuikov, V.Ya., Denysiuk, S.P. Power processes in electric circles with the key elements. – Kyiv. Publishing House TEKST, 2010. – 264 pp.
Brown, М. Power sources. Calculation and design. – К.: МК-Press, 2005. - 279 pp.
