Распределенная генерация электроэнергии в системе тягового электроснабжения железных дорог на основе ветровых электроустановок

摘要

Выполнена оценка возможности использования ветрового энергетического потенциала для электроснабжения тяговой сети железных дорог на примере района "Каратау" в Южном регионе Республики Казахстан, определены основные ветроэнергетические характеристики региона. Представлен интерфейс программы с результатами статистической обработки массивов данных по длительному мониторингу ветровых показателей Исследуемого района с определением скорости ветра в течение месяца, математического ожидания, закона плотности вероятности распределения скорости ветра за месяц, диаграмм распределения ветра по суткам в течение месяца, мгновенных значений (порывов) скорости ветра за 24 часа и средней скорости ветра по часам суток за месяц. Приведена схема системы тягового электроснабжения с распределенной генерацией энергии на основе ветровых электроустановок, их схема замещения и конструктивное исполнение, в состав которого входят ветрогенераторы, выпрямительные и инверторные преобразовательные агрегаты, а также накопитель электрической энергии с преобразователем постоянного тока. Получены теоретические зависимости для определения дополнительных потерь электроэнергии в тяговой сети при перераспределении энергии в системе тягового электроснабжения от главных тяговых подстанций к накопителям энергии на "ветровых" тяговых подстанциях в периоды неблагоприятной ветровой ситуации в районе. Описаны режимы работы электроэнергетических объектов, входящих в систему тягового электроснабжения и "ветровые" тяговые подстанции, с учетом чисто тягового режима от ветровых электрогенераторов, питания поездов от накопителей энергии в условиях дефицита ветрового усилия, режимов рекуперации энергии при торможении поездов, а также с качественным определением их параметров работы. Оценочно определены основные электротехнические характеристики оборудования "ветровых" тяговых подстанций.