Методы и алгоритмы совместного моделирования систем тягового и внешнего электроснабжения железных дорог переменного тока

- возникновение небалансов учета электроэнергии в сетях районных потребителей, питающихся от системы ДПР, за счет электрического влияния контактной сети.

7. Анализ новой СТЭ 94 кВ с помощью разработанных ПК показал, что наводимые напряжения электрическое влияние СТЭ 94 кВ на смежные линии снижается в полтора-два раза по сравнению с системой 125 кВ. Новая СТЭ обладает удовлетворительной нагрузочной способностью, однако требует применения регулируемых шунтирующих реакторов во внешней сети для поддержания уровня напряжения при изменяющейся тяговой нагрузке.

8. Электрическое влияние контактной сети железной дороги переменного тока может приводить к возникновению резонансных эффектов в смежных линиях, подключенных к трансформаторам. Такие эффекты возникают в отключенных от источника питания линиях ДПР, если при этом к линиям присоединены трехфазные трансформаторы с заземленной фазой. Резонансная длина линии ДПР определяется реактивной мощностью, потребляемой трансформатором на холостом ходе, и составляет величину порядка нескольких километров на 100 кВ·А номинальной мощности трансформаторов. Резонансные эффекты имеют место и в линиях 6 - 10 кВ.

9. В трехфазных электроэнергетических системах внешнего электроснабжения, включающих параллельные питающие линии с резервными перемычками, при однофазных тяговых нагрузках могут возникать токи обратной последовательности при практическом отсутствии токов прямой последовательности. Учет таких ситуаций необходим при проектировании, настройке и эксплуатации релейных защит, использующих токи обратной последовательности.

10. Расчеты электрического и магнитного полей, создаваемых тяговой сетью электрифицированной железной дороги переменного тока, можно проводить путем расчетов режимов в фазных координатах с применением методики индикаторных проводов. Эта методика применима практически при любом типе электрификации на переменном токе, а также может использоваться для моделирования электромагнитных полей, создаваемых многопроводными линиями электропередачи при учете пространственного расположения всех проводов, включая смежные линии и грозозащитные тросы. В отличие от традиционных методик производятся одновременные расчеты и режимов, и напряженностей поля, а также достаточно просто учитывается влияние насыпей, выемок и искусственных сооружений.

11. Разработанная методика имитационного моделирования позволяет рассчитывать режимы и нагрузочную способность систем тягового электроснабжения с учетом внешней сети и определять показатели качества электроэнергии по отклонениям напряжения, несимметрии и несинусоидальности в динамике движения поездов.

Проведенные сопоставительные расчеты несинусоидальности показали удовлетворительное совпадение расчетов и экспериментальных измерений несинусоидальности напряжения на тяговых и питающих шинах подстанции.

12. Разработанные методы и алгоритмы реализованы в трех основных программных комплексах расчетов режимов и имитационного моделирования, которые неоднократно использовались для анализа режимов работы систем электроснабжения тяговых и нетяговых потребителей Восточно-Сибирской, Забайкальской, Октябрьской железных дорог.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Сложнонесимметричные режимы электрических систем. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 2005. 273 с.

2. Закарюкин В. П., Крюков А. В., Крюков Е. А. Моделирование предельных режимов электроэнергетических систем с учетом продольной и поперечной несимметрии. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2006. 139 с.

3. Закарюкин В. П., Крюков A. В. Имитационное моделирование систем тягового электроснабжения: учебное пособие для вузов. Иркутск: ИрГУПС, 2007. 124 с.

4. Закарюкин В. П., Новиков А. С. Расчеты режимов систем тягового электроснабжения переменного тока - возврат к методу узловых потенциалов // Известия АН СССР «Энергетика и транспорт». 1991. № 5. С. 99-101.

5. Бардушко В. Д., Закарюкин В. П., Крюков А. В. Режимы работы системы тягового электроснабжения напряжением 94 кВ с симметрирующими трансформаторами // Вестник ВНИИЖТ. 2005. № 3. С. 44-47.

6. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Имитационное моделирование системы тягового электроснабжения 94 кВ с симметрирующими трансформаторами // Вестник ВНИИЖТ. 2005. № 5. С. 38-45.

7. Закарюкин В. П. Анализ электромагнитной совместимости в системах тягового электроснабжения методом фазных координат // Вестник ВНИИЖТ. 2005. № 6. С. 42-49.

8. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Прогнозирование электропотребления на тяговых подстанциях с помощью имитационного моделирования // Наука и техника транспорта. 2005. № 4. С. 88-96.

9. Закарюкин В. П. Интеграция функций токопередачи // Мир транспорта. 2007. № 3. С. 10-15.

10. Мещеряков А.Р., Молин Н.И., Крюков А.В., Закарюкин В.П., Степанов А.Д. Тепловизионное диагностирование // Железнодорожный транспорт. 2007. № 11. С. 39-41.

11. Закарюкин В. П. Расчетно-экспериментальный анализ влияния продольной емкостной компенсации на режимы системы тягового электроснабжения // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2007. № 4. С. 86-91.

12. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Асимметрия токов в рельсовых нитях: магнитное влияние контактной сети // Мир транспорта. 2008. № 1. С. 54-56.

13. Закарюкин В. П., Крюков А. В., Иванов А. Н. Расчет электромагнитных полей тяговых сетей на основе фазных координат // Транспорт: наука, техника, управление. 2008. № 4. С. 39-41.

14. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Моделирование несинусоидальных режимов в системах электроснабжения железных дорог // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2008. № 3. С. 93-99.

15. Бардушко В. Д., Закарюкин В. П. Дискуссия по статье Розанова В. А. «Отрицательное воздействие заземленных проводов в тяговых сетях», опубликованной в журнале «Электричество», 2001, № 10, с. 68-70 // Электричество. 2002. № 8. С. 70-71.

16. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Расчеты режимов электрических систем при сложных видах несимметрии // Вестник УГТУ-УПИ. 2004. № 12 (42). С. 140-143.

17. Закарюкин В. П., Крюков А. В., Степанов А. Д. Экспериментальная проверка математических моделей электрических систем, построенных на основе фазных координат // Вестник ИрГТУ. 2004. № 4 (20). С. 152-156.

18. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Моделирование линий электропередачи и трансформаторов в фазных координатах // Вестник ИрГТУ. 2005. № 3 (23). С. 96-102.

19. Закарюкин В. П. Резонансные явления в технологических ЛЭП железнодорожного транспорта // Вестник ИрГТУ. 2005. № 4 (24). С. 73-77.

20. Закарюкин В. П. Влияние контактной сети переменного тока на линии 6-10 кВ с изолированной нейтралью // Ползуновский вестник. 2005. № 4. С. 281-285.

21. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Моделирование многообмоточных трансформаторов в фазных координатах // Электротехника. 2008. № 5. С. 56-60.

22. Закарюкин В. П., Крюков А. В., Крюков Е. А. Построение эквивалентных моделей энергосистем для расчетов несимметричных режимов // Ползуновский вестник. 2005. № 4. С. 286-289.

23. Крюков А. В., Закарюкин В. П., Иванов А. Н. Моделирование электромагнитных полей, создаваемых многопроводными линиями электропередачи // Известия вузов «Проблемы энергетики». 2007. № 7-8. С. 37-43.

24. Крюков А. В., Закарюкин В. П., Асташин С. М. Моделирование систем электроснабжения железных дорог переменного тока // Известия вузов «Проблемы энергетики». № 3-4. 2008. С. 134-140.

25. Крюков А. В., Закарюкин В. П., Степанов А. Д., Асташин С. М. Тепловизионное диагностирование в системах тягового электроснабжения // Контроль. Диагностика. № 8. 2007. С. 27-30.

26. Бардушко В.Д., Закарюкин В. П., Крюков А. В., Сузгаев М.В. Непрерывный контроль остаточного ресурса тягового трансформатора // Контроль. Диагностика. № 8. 2008. С. 23-28.

27. Закарюкин В. П., Новиков А. С. Расчеты режимов систем тягового электроснабжения переменного тока - модели ЛЭП и тяговой сети в фазовых координатах // Межвуз. темат. сб. науч.тр. ОмИИТ. Омск, 1991. С. 68-75.

28. Закарюкин В. П. Алгоритм расчета схемы замещения трехфазного трансформатора в фазных координатах // Новые технологии управления и методы анализа электрических систем и систем тягового электроснабжения: Межвузовский сборник научных трудов с международным участием. Иркутск, 2000. Вып. 1. С. 31-38.

29. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Визуальное моделирование несимметричных режимов электрических систем // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2004. № 2. С. 122-130.

30. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Эффекты влияния контактной сети переменного тока 1х25 кВ на смежные линии электропередачи // Актуальные проблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, технические. Труды международной научной конференции, посвященной 75-летию РГУПС. Ростов-на-Дону: РГУПС, 2004. С. 284-285.

31. Закарюкин В. П. Резонансные эффекты в отключенных линиях ДПР // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2004. № 3. С. 59-63.

32. Закарюкин В. П., Крюков А. В., Крюков Е. А. Математические модели предельных режимов электрических систем, учитывающие продольную и поперечную несимметрию // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2004. № 4. С. 73-78.

33. Бардушко В. Д., Закарюкин В. П., Крюков А. В. Моделирование новых систем тягового электроснабжения // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2005. № 2 (6).

34. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Расчет токов короткого замыкания в системах тягового электроснабжения переменного тока // Труды Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2005». Ч. 2. Ростов-на-Дону, 2005. С. 335-338.

35. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Моделирование режимов систем тягового электроснабжения // Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на железнодорожном транспорте: Материалы третьего международного симпозиума Eltrans 2005, 15-17 ноября 2005 г. ПГУПС, 2006.

36. Закарюкин В. П., Крюков А. В., Сальникова М. К., Степкин А. М. Определение предельных режимов энергосистем на основе фазных координат узловых напряжений // Вестник ИрГТУ. 2006. № 2 (26). С. 121-126.

37. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Программный комплекс для имитационного моделирования систем тягового электроснабжения // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2006. № 1 (9). С. 103-108.

38. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Режимные преимущества самонесущих изолированных проводов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2006. № 1 (9). С. 120-123.

39. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Техническая эффективность применения самонесущих изолированных проводов // Электро. 2007. № 4. С. 15-17.

40. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Моделирование несинусоидальных режимов в системах электроснабжения железных дорог // Тр. всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2007». Ч. 2. Ростов-на-Дону, 2007. С. 384-386.

41. Закарюкин В. П., Крюков А. В., Соколов В. Ю. Модели автотрансформаторов для расчета режимов электрических систем в фазных координатах // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2007. № 1. С. 100-104.

42. Бардушко В. Д., Закарюкин В. П., Крюков А. В. Анализ электромагнитного влияния силового кабеля на подземный трубопровод // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2007. № 1. С. 104-109.

43. Закарюкин В. П., Крюков А. В., Соколов В. Ю. Методология расчета токораспределения в многопроводных системах // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. № 3(15). 2007. С. 36-40.

44. Закарюкин В. П., Крюков А. В., Молин Н. И. Проблемы электроснабжения Байкало-Амурской железнодорожной магистрали и возможности их решения // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2007. № 3 (15). С. 111-114.

45. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Моделирование многопроводных систем с одножильными экранированными кабелями // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2007. № 4 (16). С. 63-66.

46. Закарюкин В. П., Крюков A. В., Абрамов Н. А. Построение упрощенных моделей электроэнергетических систем для целей оперативного управления // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2007. № 4 (16). С. 66-72.

47. Закарюкин В. П., Крюков А. В., Асташин С. М. Учет возмущений во внешней сети при имитационном моделировании систем тягового электроснабжения // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2008. № 1. С. 72-75.

48. Закарюкин В. П., Крюков А. В., Арсентьев М. О. Моделирование режимов трехфазно-однофазных электрических систем при синхронных качаниях генераторов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2008. № 1. С. 96-99.

49. Закарюкин В. П., Крюков А. В., Асташин С. М. Учет изменений нагрузок нетранспортных потребителей при моделировании систем тягового электроснабжения // Вестник ИрГТУ. 2008. № 1. С. 96-101.

50. Закарюкин В. П., Крюков А. В., Соколов В. Ю. Методология расчета токораспределения в многопроводных тяговых сетях // Актуальные проблемы развития транспортного комплекса. Самара, 2008. С. 129-132.

51. Крюков А. В., Закарюкин В. П., Арсентьев М. О. Использование технологий распределенной генерации на железнодорожном транспорте // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2008. № 3 (19). С. 81-87.

52. Закарюкин В. П., Крюков А. В., Соколов В. Ю. Системный подход к моделированию многоамперных шинопроводов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2008. № 4 (20). С. 68-72.

53. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Ухудшение качества электроэнергии в линиях ДПР за счет влияния контактной сети // Транспорт-2008. Ростов-на-Дону, 2008. С. 199-201.

54. Крюков А. В., Закарюкин В. П., Алексеенко В. А. Анализ повреждаемости электрооборудования тяговых подстанций на основе многомерных статистических методов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2009. № 1 (21). С. 99-102.

55. Крюков А. В., Закарюкин В. П., Мелешкина Е. А. Учет асинхронной нагрузки при моделировании аварийных режимов в системах электроснабжения // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2009. № 1 (21). С. 122-127.

56. Крюков А. В., Закарюкин В. П., Арсентьев М. О. Применение технологий распределенной генерации для электроснабжения нетяговых потребителей железных дорог // Вестник ИрГТУ. 2009. № 1 (37). С. 109-195.

57. Zakaryukin V. P., Kryukov A. V. The modeling of conditions of railway electric power systems // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2004. № 4. С. 68-72.

58. Zakaryukin V. P., Kryukov A. V. Calculations of complicated asymmetrical conditions of electric systems // The Proceedings of the International Scientific Conference on Power Industry and Market Economy: Ulaanbaatar, Mongolia, 2005. Pp. 483-487.

59. Zakaryukin V. P., Kryukov A. V. Multifunctional Mathematical Models of Railway Electric Systems // Innovation & Sustainability of Modern Railway - Proceedings of ISMR'2008. Beijing: China Railway Publishing House, 2008. Pp. 504-508.

60. Свидет. об офиц. регистр. программы для ЭВМ № 2005611176 (РФ) «Flow3 - расчеты режимов электрических систем в фазных координатах» / Крюков А. В., Закарюкин В. П. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Зарегистр. 19.05.2005.

61. Свидет. об офиц. регистр. программы для ЭВМ № 2005611179 (РФ) «Fazonord - Расчеты режимов и нагрузочной способности систем тягового электроснабжения в фазных координатах» / Закарюкин В. П., Крюков А. В., Литвинов Е. Ю. - Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Зарегистр. 19.05.2005.

62. Свидет. об офиц. регистр. программы для ЭВМ № 2007612771 (РФ) «Fazonord-качество - Расчеты показателей качества электроэнергии в системах электроснабжения в фазных координатах с учетом движения поездов» / Закарюкин В. П., Крюков А. В. - Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Зарегистр. 28.06.2007.

Размещено на Allbest.ru