Improving the Control Method of Energy Losses in Contact Line

• Autorzy: Kirilyuk T. I.

Warianty tytułu

PL

Udoskonalenie metody kontroli strat energii elektrycznej w sieci trakcyjnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Purpose. Today energy losses in contact line are determined by calculation, but this method gives approximate values. It is proved that it is more effective control of the energy losses in contact line using indirect methods, but existing methods give the error of 7,5%. It is necessary to improve the control method of energy losses in contact line by taking into account additional factors. Methods. The method of integral and matrix calculus used to develop a mathematical model for determining energy losses coefficient. Theory of experiment planning used for development a regression. The Results. Regression equations of the second order for determining energy losses coefficient for areas of direct and alternating currents were received on the basis of full factorial experiment. Character of energy losses coefficient was defined, the limits of its changes were set and recommendations of its regulations were provided on the basis of the Monte Carlo method. An experimental confirmation of the results was done. It showed that the proposed improved method reduces error in the determination of energy losses. Scientific novelty. For the first time, an analytical expression for estimating energy losses coefficient, which takes into account the number of trains on the zone between traction substations was found. This allows determining energy losses in contact line more accurately. First established the law of the statistical distribution of the energy losses coefficient, which makes it possible to evaluate its limits and advice on regulations change it. Practical significance. The method of determination of the loss factor, which takes into account additional factors was found. This makes it possible to reduce the taking into account error of loss of 2,1% as compared with the existing indirect method.

PL

Cel: Obecnie pomiary strat w sieci trakcyjnej dokonywane są szacunkowo, jednak ten sposób pozwala uzyskać tylko przybliżone wyniki. Udowodniono, że bardziej efektywne jest kontrolowanie strat energii elektrycznej w sieci trakcyjnej za pomocą metod pośrednich, jednak istniejące metody dają wynik z błędem rzędu 7,5%. Niezbędne jest udoskonalenie metody kontroli strat energii w sieci trakcyjnej z uwzględnieniem dodatkowych czynników. Metodyka: Przy opracowaniu matematycznego modelu do określenia współczynnika strat wykorzystano metody rachunku całkowego i macierzowego. Do opracowania zależności regresji wykorzystano teorię planowania eksperymentu. Wyniki: Na podstawie pełnego doświadczenia czynnikowego, uzyskano równania regresji drugiego rzędu do określenia współczynnika straty energii na odcinkach z prądem stałym i prądem zmiennym. Na podstawie metody Monte Carlo określono charakter współczynnika straty energii, ustalono limit zmian i przedstawiono zalecenia dotyczące jego regulacji. Przedstawiono doświadczalne potwierdzenie uzyskanych wyników, które pokazało, że zaprezentowana udoskonalona metoda zmniejsza błąd pomiaru strat energii elektrycznej. Innowacyjność: Po raz pierwszy uzyskano wyrażenie analityczne do określenia strat energii elektrycznej w sieci trakcyjnej, z uwzględnieniem liczby pociągów pomiędzy stacjami trakcyjnymi. Po raz pierwszy sformułowano prawo rozkładu prawdopodobieństwa współczynnika strat energii elektrycznej, które umożliwia ocenę jego granic i proponuje zmianę metodyki. Znaczenie praktyczne: Opracowano metodykę określenia współczynnika strat uwzględniającą dodatkowe czynniki. Daje to możliwość zmniejszenia błędu wyliczenia straty o 2,1% w porównaniu z istniejącą metodą pośrednią.

Słowa kluczowe

EN

overhead contact system; power supply system; electrical energy loses; mathematical model

PL

sieć trakcyjna; system zasilania; straty energii elektrycznej; model matematyczny

• Wydawca: Instytut Kolejnictwa
• Czasopismo: Problemy Kolejnictwa
• Rocznik: 2015
• Tom: Z. 166
• Strony: 49--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Kirilyuk T. I.

• Dnepropetrovsk National University of Railway Transport

Bibliografia

• 1. Bardushko V.D.: Analysis and parametric synthesis of the traction power supply systems: Autoabstract of the dissertation of the doctor of technical sciences: 05.13.01 / Irkutsk State University of Railway Transport – Irkutsk, 2001. – 42 p (rus.).
• 2. Bosiy D.A.: Improvement indirect method of accounting electricity losses in the contact system / D.A. Bosiy, T.I. Kirilyuk // Eastern-European Journal of enterprise technologies. − 2012. − № 5/8 (59). − P. 35-39 (ukr.).
• 3. Bykadorov A.L.: Calculation of the energy losses in the traction network by the matrix method / A. L. Bykadorov, V.Т. Domanskyy // Works of the Moscow State University of Railway Engineering (MIIT) – 1979. – Вып. 636. – P. 139-145 (rus.).
• 4. Bykadorov A.L.: Comparative evaluation of indirect methods of measuring the energy losses in the contact line of AC / A. L. Bykadorov, V. Т. Domanskyy // Works of the Rostov Institute of Engineers of Railway Transport. – 1979. – Edition 153. – P. 20-27 (rus.).
• 5. Bykadorov A.L.: Investigation of tuning coefficient for energy losses methers with the simulation model / A.L. Bykadorov, V.Т. Domanskyy, V.M. Lyashuk // Collection of Scientific Papers of ACIRE. – 1984. – Edition. 121. – P. 62-68 (rus.).
• 6. Domanskyy V.T: Experimental determination of the energy losses in DC networks / V.Т. Domanskyy, V.F. Blokhin, G.A. Domanskaya // Bulletin of ASRIRT (Scientific Research Institute of Railway Transport) – 1990. – № 5. – P. 29-32 (rus.).
• 7. Kirilyuk T.I.: The method of determining the energy losses coefficient on the base of full factorial experiment // Energy saving. Power engineering. Energy audit. – № 11 (117), 2013. – P. 24-29 (ukr.).
• 8. Krestyanov M.E.: By the definition of electric power losses in traction network / M. E. Krestyanov // Works of the Moscow State University of Railway Engineering (MIIT). – 1971. – Edition 380. – P. 3-12 (rus.).
• 9. Kuznetsov W.G.: Accounting electricity losses in traction network by the indirect method / W.G. Kuznetsov, D.A. Bosiy, T.I. Kirilyuk // Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport − 2012. − № 42.− P. 103-109 (ukr.).
• 10. Kuznetsov W.G.: Determination of regulation changes of the energy losses coefficient / W.G. Kuznetsov, D.A. Bosiy, T.I. Kirilyuk // Bulletin of the National Technical University “KPU”.- 2013. − №56 − P. 193-198 (ukr.).
• 11. Kuznetsov W.G.: Experimental study of „conditional losses” of electrisity in the traction network / W.G. Kuznetsov, Y.M. Serhatyy, T.I. Kirilyuk // Eastern-European Journal of enterprise technologies. – 2011. – № 4/8. – P. 29-33 (ukr.).
• 12. Maksimczuk W.F.: Badania rezerw zasilania poprzez racjonalne rozmieszczenie pociągów na odcinku / W.F. Maksimczuk, W.G. Kuzniecov, K.A. Kalasznikov, T.I. Kirilyuk // Infrastruktura Transportu (Poland).-2013. − №2 − p.28−31 (polish.).
• 13. Marquardt K.G.: Indirect methods for determining losses of electric energy in the traction network / K. G. Marquardt, A.N. Kuvichinsky, E.N. Davydov // Works of the Moscow State University of Railway Engineering (MIIT) – 1969. – Edition 302. – P. 102-108 (rus.).
• 14. Marquardt K.G.: Power supply of electrified railways / K.G. Marquardt – M. Transport, 1982. – 528 p. (rus.).