Improving the Control Method of Energy Losses in Contact Line
eaDNURT - the electronic archive of the Dnepropetrovsk National University of Railway Transport
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Improving the Control Method of Energy Losses in Contact Line
Udoskonalenie Metody Kontroli Strat Energii Elektrycznej w Sieci Trakcyjnej Удосконалення методу контролю втрат електроенергії в контактній мережі Усовершенствование метода контроля потерь электроэнергии в контактной сети |
|
| Creator |
Kiriluk, Tatiana l.
Kirilyuk, Tatiana I. Кирилюк, Тетяна Ігорівна Кирилюк, Татьяна Игоревна |
|
| Subject |
overhead contact system
power supply system electrical energy loses mathematical model sieć trakcyjna systemy zasilania straty energii elektrycznej model matematyczny контактна мережа втрати електроенергії математична модель системи електроживлення КЕПЗ контактная сеть потери электроэнергии математическая модель cистемы электропитания |
|
| Description |
Kirilyuk, T. I. Improving the control method of energy losses in contact line / T. I. Kirilyuk // Problemy Kolejnictwa. — 2015. — Zeszyt 166. — P. 49—62. 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 fi rst 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. UK: Мета. На сьогоднішній день втрати в контактній мережі визначатися розрахунковим шляхом, але цей спосіб дає приблизні значення. Доведено, що більш ефективним є контроль над втратами електроенергії в контактній мережі за допомогою непрямих методів, але існуючі методи дають похибку 7,5%. Необхідно удосконалити метод контролю втрат електроенергії шляхом урахування додаткових факторів. Методика. При розробці математичної моделі для визначення коефіцієнта втрат використані методи інтегрального і матричного числення. При розробці регресійних залежностей використана теорія планування експерименту. Результати. На основі повного факторного експерименту отримані рівняння регресії другого порядку для визначення коефіцієнта втрат для ділянок постійного і змінного струмів. На основі методу Монте-Карло визначено характер зміни коефіцієнта втрат, встановлено межі його зміни та надано рекомендації за регламентом його зміни. Проведено експериментальне підтвердження отриманих результатів, які показали, що запропонований удосконалений метод зменшує похибка визначення втрат електроенергії. Наукова новизна. Вперше отримана аналітична залежність для визначення коефіцієнта втрат електроенергії, яка враховує кількість поїздів на міжпідстанційнній зоні, і дозволяє більш точно визначати втрати електроенергії в контактній мережі. Вперше встановлено закон статистичного розподілу коефіцієнта втрат, який дає можливість оцінити його межі і дати рекомендації за регламентом його зміни. Практичне значення. Розроблено методику визначення коефіцієнта втрат, яка враховує додаткові фактори. Це дає можливість зменшити похибку обліку втрат на 2,1% в порівнянні з існуючим непрямим методом. RU: Цель. На сегодняшний день потери в контактной сети определяться расчетным путем, но этот способ дает приблизительные значения. Доказано, что более эффективным является контроль над потерями электроэнергии в контактной сети с помощью непрямых методов, но существующие методы дают погрешность 7,5%. Необходимо усовершенствовать метод контроля потерь электроэнергии путем учета дополнительных факторов. Методика. При разработке математической модели для определения коэффициента потерь использованы методы интегрального и матричного исчисления. При разработке регрессионных зависимостей использована теория планирования эксперимента. Результаты. На основе полного факторного эксперимента получены уравнения регрессии второго порядка для определения коэффициента потерь для участков постоянного и переменного токов. На основе метода Монте-Карло определен характер изменения коэффициента потерь, установлены границы его изменения и предоставлены рекомендации по регламенту его изменения. Проведено экспериментальное подтверждение полученных результатов, которые показали, что предложенный усовершенствованный метод уменьшает погрешность определения потерь электроэнергии. Научная новизна. Впервые получена аналитическая зависимость для определения коэффициента потерь электроэнергии, которая учитывает количество поездов на межподстанционной зоне, и позволяет более точно определять потери электроэнергии в контактной сети. Впервые установлено закон статистического распределения коэффициента потерь, который дает возможность оценить его границы и дать рекомендации по регламенту его изменения. Практическое значение. Разработана методика определения коэффициента потерь, которая учитывает дополнительные факторы. Это дает возможность уменьшить погрешность учета потерь на 2,1% по сравнению с существующим косвенным методом. |
|
| Date |
2016-01-20T10:55:27Z
2016-01-20T10:55:27Z 2015 |
|
| Type |
Article
|
|
| Identifier |
http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/4492
|
|
| Language |
en
|
|
| Publisher |
Instytut Kolejnictwa, Warszawa
|
|