Розробка підходу до забезпечення стійкості системи тягового електропостачання постійного струму
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.142936Ключові слова:
система тягового електропостачання, регулятор напруги, область стійкості, нелінійний рекурентний аналізАнотація
В результаті застосування кількісного підходу до розрахунку статичної стійкості системи тягового електропостачання було встановлено, що в процесі руху поїзда по реальній ділянці мають місце зони відсутності стійкості по напрузі. Точне вирішення завдання оцінки стійкості надзвичайно ускладнене необхідністю розрахунку нелінійних залежностей, котрі визначають режими роботи системи тягового електропостачання і електрорухомого складу.
В пропонованій роботі виконане конструювання системи чотирьох автономних нелінійних диференціальних рівнянь на основі експериментальних даних, що моделюють поведінку струму і напруги в контактній мережі. Також були розраховані області стійкості регуляторів напруги в тяговій мережі, що стабілізують напругу на струмоприймачах електрорухомого складу.
Одержані області стійкості регуляторів напруги дозволили оцінити запаси стійкості і встановити найбільш робастні з побудованих регуляторів. В результаті проведених досліджень виявлено, що нелінійний регулятор має кращі робастні властивості, чим лінійний. При цьому стійкість лінійного регулятора дуже вузька – ∆k=0,000004, що на порядок менше, чим для нелінійного регулятора. При застосуванні нелінійного регулятора напруга в контактній мережі стабілізується в 3 рази швидше незалежно від місця його розташування.
Використання розробленого підходу дозволить здійснювати розрахунки областей стійкості варіантних схемних рішень тягової мережі при впровадженні швидкісного руху та звузити діапазон коливань напруги. Розроблені динамічна модель процесів електроспоживання в тяговій мережі та регулятор напруги можуть бути використані при побудові інтелектуальної, адаптивної системи тягового електропостачання для швидкісного руху
Посилання
- Sychenko, V. H., Rogosa, A. V., Pulin, M. M. (2018). Quantitative Assessment of the Durability of the Continuous Supply System. Visnyk Vinnytskoho politekhnichnoho instytutu, 3, 69–74.
- Sychenko, V., Bosiy, D., Kosarev, E. (2015). Improving the quality of voltage in the system of traction power supply of direct current. Archives of Transport, 35 (3), 63–70. doi: https://doi.org/10.5604/08669546.1185193
- Kirilenko, A. V. (Ed.) (2014). Intellektual'nye ehlektroehnergeticheskie sistemy: ehlementy i rezhimy. Kyiv: IEHD NAN Ukrainy, 408.
- Elsayed, A. T., Mohamed, A. A., Mohammed, O. A. (2015). DC microgrids and distribution systems: An overview. Electric Power Systems Research, 119, 407–417. doi: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2014.10.017
- Webber, C. L., Marwan, N. (Eds.) (2015). Recurrence Quantification Analysis. Theory and Best Practices. Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-07155-8
- Liu, Z. (2010). Chaotic Time Series Analysis. Mathematical Problems in Engineering, 2010, 1–31. doi: https://doi.org/10.1155/2010/720190
- Kantz, H., Schreiber, T. (2003). Nonlinear Time Series Analysis. Cambridge: Cambridge University Press, 388. doi: https://doi.org/10.1017/cbo9780511755798
- Georgiev, N. V., Gospodinov, P. N., Petrov, V. G. (2006). Multi-variant time series based reconstruction of dynamical Systems. Advanced Modeling and Optimization, 8 (1), 53–64.
- Petrov, V., Kurths, J., Georgiev, N. (2003). Reconstructing differential equation from a time series. International Journal of Bifurcation and Chaos, 13 (11), 3307–3323. doi: https://doi.org/10.1142/s0218127403008715
- Marwan, N., Carmenromano, M., Thiel, M., Kurths, J. (2007). Recurrence plots for the analysis of complex systems. Physics Reports, 438 (5-6), 237–329. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-540-75632-3_5
- Khalil, H. K. (1996). Nonlinear systems. New-Jersey: Prentice Hall, 748.
- Modarresi, J., Gholipour, E., Khodabakhshian, A. (2016). A comprehensive review of the voltage stability indices. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 63, 1–12. doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.05.010
- Ashraf, S. M., Gupta, A., Choudhary, D. K., Chakrabarti, S. (2017). Voltage stability monitoring of power systems using reduced network and artificial neural network. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 87, 43–51. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2016.11.008
- Attar, M., Homaee, O., Falaghi, H., Siano, P. (2018). A novel strategy for optimal placement of locally controlled voltage regulators in traditional distribution systems. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 96, 11–22. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2017.09.028
- Li, Q. (2015). New generation traction power supply system and its key technologies for electrified railways. Journal of Modern Transportation, 23 (1), 1–11. doi: https://doi.org/10.1007/s40534-015-0067-1
- Technical specifications for interoperability relating to the energy subsystem of the rail system in the Union. Commission regulation (EU) No 1301/2014 of 18 November 2014.
- Arzhannikov, B. A., Nabojchenko, I. O. (2015). Koncepciya usileniya sistemy tyagovogo ehlektrosnabzheniya postoyannogo toka 3,0 kV. Ekaterinburg: UrGUPS, 258.
- Szeląg, A. (2017). Electrical power infrastructure for modern rolling stock with regard to the railway in Poland. Archives of transport, 42 (2), 75–83.
- Gantmacher, F. R. (2000). The Theory of Matrices. Providence, Rhode Island: AMS Chelsea Publising, 550.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Viktor Sychenko, Valeriy Kuznetsov, Yevhen Kosariev, Petro Hubskyi, Vasiliy Belozyorov, Vadym Zaytsev, Mykola Pulin
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
