Разработка системы оперативного контроля удельного расхода электроэнергии отдельно взятыми поездами на участке магистральной железной дороги постоянного тока

• Автор: Ерошенко, Александра Викторовна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Определение токов поездов, находящихся на участке

межподстанционной зоны.

1.1. Схема раздельного питания контактной сети с одним поездом на межподстанционной зоне.
1.2. Схема раздельного питания контактной сети с двумя поездами на межподстанционной зоне.
1.3. Узловая и параллельная схемы питания контактной сети двухпутного участка с одним поездом на межподстанционной зоне
1.4. Узловая и параллельная схемы питания контактной сети двухпутного участка с двумя поездами на межподстанционной зоне

1.5. Обоснование способа определения токов поездов

1.6. Выводы

2. Анализ потребления электрической энергии поездом, находящимся

на участке межподстанционной зоны
2.1. Алгоритм определения тока, потребляемого поездом
2.1.1. Основные закономерности, используемые в методике
определения потребления электрической энергии поездом,
находящимся на участке межподстанционной зоны
2.2. Алгоритм компьютерного анализа токов фидеров тяговых подстанций.
2.3. Определение энергозатрат на перемещение отдельно взятого поезда
по участку межподстанционной зоны
2.4. Выводы
3. Решение уравнения движения поезда в аналитическом виде и построение графика движения по заданному участку.
3.1. Аппроксимация тяговых характеристик локомотива
3.1.1. Алгоритм определения коэффициентов гиперболической зависимости при аппроксимации тяговых характеристик локомотива
3.2. Аналитическое решение дифференциального уравнения движения поезда
3.3. Уточнение удельного сопротивления движению поезда
3.3.1. Определение удельного сопротивления движению поезда по данным скоростемерных лент в выполненной поездке
3.3.2. Определение удельного сопротивления движению поезда по данным электронного регистратора параметров движения поезда
3.3.3. Определение удельного сопротивления движению поезда по данным мониторинга токов фидеров тяговых подстанций.
3.4. Расчет средневзвешенного коэффициента полезного действия локомотива отдельно взятого поезда
3.5. Сравнение исполненного графика движения поезда с оптимальным графиком по заданному участку.
3.6. Выводы.
4. Моделирование процесса энергопотребления поездами, движущимися по участку межподстанционной зоны.
4.1. Постановка задачи и основные допущения, принимаемые при моделировании. Определение схемы замещения и алгоритма моделирования
4.2. Движение одного поезда но станции
4.3. Движение одного поезда по межподстанционной зоне.
4.4. Движение нескольких поездов по межподстанционной зоне.
4.5. Выводы
5. Автоматизированная система контроля потребления электрической энергии отдельными поездами на тяговых подстанциях участка магистральной железной дороги.
5.1. Анализ существующих систем.
5.1.1. Автоматизированная система оперативного контроля и учета
электрической энергии АСОКУ
5.1.2. Автоматизированная информационная система РесурсЭ
5.1.3. Автоматизированная система коммерческого многотарифного учета электроэнергии на тягу поездов.
5.2. Автоматизированная система контроля потребления электрической энергии
5.3. Оценка эффективности использования системы контроля потребления электрической энергии отдельными поездами на тяговых подстанциях участка магистральной железной дороги
5.3. Выводы
Заключение.
Список использованных источников


Во второй главе рассмотрены возможные события и закономерности с точки зрения возможных вариантов расположения поездов, приводящих к изменению потребления электроэнергии локомотивом, наблюдающиеся при движении поезда по участку межподстаиционной зоны с раздельной схемой питания путей, предложена методика анализа потребления электрической энергии поездом по результатам мониторинга токов фидеров и напряжений на шинах тяговых подстанций участка межподстаиционной зоны. В третьей главе предложена зависимость, аппроксимирующая тяговые характеристики локомотива, и методика определения сопротивления движению поезда, позволяющие найти аналитическое решение уравнения движения поезда. В четвертой главе осуществлена проверка методики определения тока, потребляемого поездом и его удельного сопротивления движению по токам фидеров и напряжениям на шинах тяговых подстанций при помощи имитационного моделирования системы тягового электроснабжения. В пятой главе на основании анализа существующих систем автоматизированного учета потребления электроэнергии на тягу поездов предложена система оперативного контроля удельного расхода электрической энергии отдельно взятыми поездами в реальном времени на участке магистральной железной дороги постоянного тока но токам фидеров и напряжений на шинах тяговых подстанций. В заключении представлены основные результаты и выводы по диссертационной работе. Вопросы энергетики движения поезда всегда находились в центре внимания научных работников, занимающихся проблемами транспорта. В начале прошлого века Ю. В. Ломоносов 6 предложил простой метод приближенного определения расхода топлива на тягу через механическую работу, выполняемую локомотивом, основанный на принятых автором достаточно грубых допущениях. Основоположники теории электрической тяги Вульф 7, В. А. Шевалин 8, А. Б. Лебедев 9, определяя аналитические составляющие механической работы электровоза, рекомендовали рассчитывать расход энергии по кривым движения поезда. В указанных работах вывод уравнения движения поезда и анализ расхода энергии топлива основан на использовании теоремы об изменении живой силы. Основной задачей настоящей работы является контроль потребления электрической энергии отдельно взятыми поездами на тяговых подстанциях участка магистральной железной дороги. Для решения поставленной задачи необходима разработка метода анализа потребляемых поездами токов по результатам мониторинга токов фидеров и напряжений на шинах тяговых подстанций, который эффективно решит проблему совершенствования методов измерения, учета и анализа энергопотребления на тягу в каждой конкретной поездке. В классической теории электроснабжения однозначно определить потребляемый поездом ток и местоположение возможно только в том случае, когда на участке между двумя тяговыми подстанциями движется один поезд. В работе рассматривается полезное движение поезда, при этом дальнейшие выводы и расчеты основаны на упрощенной схеме, представляющей поезд как твердое тело с массой т, сосредоточенной в точке взаимодействия токоприемника локомотива с контактным проводом. На дорогах РФ в основном применяют схемы двустороннего питания контактной сети как на участках постоянного, так и переменного тока . В данном случае, контактные подвески отдельных путей на двухпутных или многопутных участках могут не иметь соединения между собой схема раздельного питания путей рис. II 3 секционирующие устройства. Рис. Рассмотрим электрическую схему фидерной зоны для случая, когда на перегоне находится один поезд рис. Схема питания раздельная и энергоснабжение участка осуществляется с помощью двух тяговых подстанций. Следовательно, контактная сеть каждого из путей данного участка получает питание от двух фидеров различных подстанций. При двустороннем питании и одном локомотиве между подстанциями ток к нему поступает с двух сторон в течение всего времени, пока он находится между данными подстанциями, то есть подстанции и контактная сеть загружаются более равномерно по времени, по сравнению с односторонним питанием контактной сети.