Кореляційно-дисперсійний метод визначення складових повної потужності в пристроях електричного транспорту
eaDNURT - the electronic archive of the Dnepropetrovsk National University of Railway Transport
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Кореляційно-дисперсійний метод визначення складових повної потужності в пристроях електричного транспорту
Корреляционно-дисперсионный метод определения составляющих полной мощности в устройствах электрического транспорта The Method of the Correlation and Dispersion Defining of the Total Power Components in the Electric Transport Devices |
|
| Creator |
Нікітенко, Анатолій Володимирович
Костін, Микола Олександрович Никитенко, Анатолий Владимирович Костин, Николай Александрович Nikitenko, Anatolii V. Nikitenko, Anatoliy V. Kostin, Mykola O. Kostin, Nickolai A. |
|
| Subject |
потужність
метод випадковий процес напруга струм кореляційна функція електричний транспорт дисперсія мощность случайный процесс напряжение ток корреляционная функция электрический транспорт дисперсия КЕЕ power method stochastic process voltage current correlation function electric transport dispersion |
|
| Description |
Нікітенко, А. В. Кореляційно-дисперсійний метод визначення складових повної потужності в пристроях електричного транспорту / А. В. Нікітенко, М. О. Костін // Наука та прогрес транспорту. — 2013. — № 2(44). — С. 64—75 : диагр. — Бібліогр. в кінці ст. — doi: 10.15802/stp2013/9787. UK: Мета. Розробка і теоретичне обґрунтування аналітичного методу визначення активної, неактивної і повної потужностей пристроїв систем електричної тяги з урахуванням нестаціонарного характеру зміни випадкових процесів напруги і струму в елементах цих систем. Методика. Для розв’язання поставленої задачі використовуються математичні методи теорії випадкових процесів, а також методи «дискретної електротехніки». Результати. Розроблено кореляційно-дисперсійний метод аналітичного визначення активної, реактивної по Фрізе і повної потужностей пристроїв систем електричної тяги магістральних залізниць. Метод базується на відомих поняттях авто- і взаємнокореляційних функцій випадкових процесів, яким підкорюються фідерні напруги і струми підсистеми тягового електропостачання, а також напруги і струми електрорухомого складу. Метод дозволяє оцінювати потужності у випадку як стаціонарних, так і нестаціонарних стохастичних процесів. Запропонований метод, застосований як для тягового режиму, так і для режиму рекуперативного гальмування електрорухомого складу. Чисельні розрахунки (за розробленим методом) складових повної потужності для однієї із фідерних зон на Придніпровській залізниці виявили суттєві перетоки реактивної потужності по тяговій мережі, що підтверджується також великими значеннями коефіцієнта реактивної потужності. Наукова новизна. Полягає, по-перше, в тому, що розроблено і обґрунтовано новий, кореляційно-дисперсійний, метод визначення повної, активної і реактивної потужностей в елементах систем електричного транспорту, який відрізняється від існуючих методів врахуванням нестаціонарного характеру зміни випадкових процесів фідерних і підстанційних напруг і струмів. По-друге, вперше встановлено явище перетоку великих значень реактивної потужності по Фризе в системі електричної тяги постійного струму. Практична значимість. Розроблений метод і методика, що на ньому базується, дозволяють оцінювати основні енергетичні показники систем електричної тяги, зокрема, коефіцієнт реактивної потужності та основні і додаткові втрати активної електроенергії як в силових колах електрорухомого складу, так і в тяговій живлячій мережі. RU: Цель. Разработка и теоретическое обоснование аналитического метода определения активной, реактивной и полной мощностей устройств систем электрической тяги с учетом нестационарного характера изменения случайных процессов напряжения и тока в элементах этих систем. Методика. Для решения поставленной задачи используются математические методы теории случайных процессов, а также методы «дискретной электротехники». Результаты. Разработан корреляционно-дисперсионный метод аналитического определения активной, реактивной по Фризе и полной мощностей устройств систем электрической тяги магистральных железных дорог. Метод базируется на известных понятиях авто- и взаимокорреляционных функций случайных процессов, которым подчиняются фидерные напряжения и токи подсистемы тягового электроснабжения, а также напряжения и токи электроподвижного состава. Метод позволяет оценивать мощности в случае как стационарных, так и нестационарных стохастических процессов. Предложенный метод применим как для тягового режима, так и для режима рекуперативного торможения электроподвижного состава. Численные расчеты (по разработанному методу) составляющих полной мощности для одной из фидерных зон на Приднепровской железной дороге показали существенные перетоки реактивной мощности по тяговой сети, что подтверждается также большими значениями коэффициента реактивной мощности. Научная новизна. Заключается, во-первых, в том, что разработан и обоснован новый, кореляционно- дисперсионный, метод определения полной, активной и реактивной мощностей в элементах систем электрического транспорта, который отличается от существующих методов учетом нестационарного характера изменения случайных процессов фидерных и подстанционных напряжений и токов. Во-вторых, впервые установлено явление перетока больших значений реактивной мощности по Фризе в системе электрической тяги постоянного тока. Практическая значимость. Разработанный метод и методика, которая на нем базируется, позволяют оценить основные энергетические показатели систем электрической тяги, в частности, коэффициент реактивной мощности, а также основные и добавочные потери активной электрической энергии, как в силовых цепях электроподвижного состава, так и в тяговой питающей сети. EN: Purpose. Development and theoretical ground of the analytical method for the calculation of the active, reactive and total powers in the electric traction devices, taking into consideration the non-stationary character of the stochastic processes change of the voltage and current in the elements of these systems. Methodology. The mathematical methods of the random processes theory and the “discrete electrical engineering” methods are used for solving the main problem of this paper. Findings. The Method of the Correlation and Dispersion is developed for definition of the active power, the reactive power by Fryse and the total power of the devices in the elements of the electric traction system of the main-line railways. The method is based on the well-known concepts of auto- and intercorrelation functions of the random processes which govern the feeder voltages and the currents in the traction power supply subsystem as well as the currents and voltages of the electric rolling stock. The method developed in this paper allows estimating the powers of both stationary and non-stationary processes. This method can be used for the analysis of both the traction mode and the regenerative braking mode of the electric rolling stock. The total power components were calculated for the one of the feeder areas of the Prydniprovsk railway using this method. The results show the significant flow of the reactive power in the traction power supply system. This fact is also confirmed by the high values of the reactive power coefficient. Originality. Scientific novelty of the research is consisted in the following. Firstly, for defining the active and reactive powers in elements of the traction power supply system the new method (the Method of Correlation and Dispersion) is created and grounded. This method is different from other existing methods because it takes into consideration the varying non-stationary character of the chance processes of the feeder and substation voltages and currents. Secondly, in the DC traction power supply system the large values of the exchange reactive power by Fryze were created for the first time. Practical value. The method and its technique allow calculating the main energy coefficients for the traction power systems such are the reactive power coefficient, the main and additional active power losses in the power circuit of the electric rolling stock and the traction power supply system. |
|
| Date |
2014-03-31T13:06:44Z
2014-03-31T13:06:44Z 2013 |
|
| Type |
Article
|
|
| Identifier |
doi: 10.15802/stp2013/9787
2307–3489 (Print) 2307–6666 (Online) http://eadnurt.diit.edu.ua:82/jspui/handle/123456789/2165 |
|
| Language |
uk_UA
|
|
| Publisher |
ДНУЗТ
|
|