energyЭнергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations1029-74482414-0341BNTUenergy-826Research ArticleЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКАELECTRICAL POWER ENGINEERINGРАСЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ РЕКУПЕРАЦИИЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОГО ГОРОДСКОГО ТРАНСПОРТАПРИ УСТАНОВКЕ НАКОПИТЕЛЯ НА ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИTHE CALCULATION OF THE ENERGY RECOVERY ELECTRIFIED URBAN TRANSPORT DURING THE INSTALLATION DRIVE FOR TRACTION SUBSTATIONСулимА. А.SulimA. A.ank-17@ya.ruУкраинский научно-исследовательский институт вагоностроенияУкраинаUkrainian Scientific-Research Institute of Car-BuildingUkraine201420082014043041Copyright © Сулим А.А., 20142014Сулим А.А.Sulim A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://energy.bntu.by/jour/article/view/826

В настоящее время большое внимание уделяется повышению энергоэффективности на эксплуатируемом электрифицированном городском транспорте. Перспективным направлением по повышению энергоэффективности на данном виде транспорта является применение рекуперативного торможения. Для дополнительного повышения энергоэффективности предложено использовать емкостной накопитель электроэнергии на шинах тяговой подстанции. Одна из важных задач – оценка применения энергии рекуперации с накопителем и без него.

Проведенный анализ работ показал, что существующие алгоритмы расчета не позволяют в полном объеме выполнять расчеты количества и стоимости энергии рекуперации без накопителя и при его использовании. Исходя из этого вытекает актуальность данной темы. Цель работы – составление методики расчета и алгоритма для определения количества и стоимости потребляемой, рекуперируемой и избыточной энергии электрифицированного городского транспорта исходя из заданного режима движения на перегоне. Разработан алгоритм, позволяющий рассчитывать количество и стоимость потребляемой, рекуперируемой и избыточной электроэнергии с учетом режима движения электрифицированного городского транспорта на перегоне при установке емкостного накопителя на тяговой подстанции. На основании разработанного алгоритма для заданного режима движения поезда метрополитена выполнен пример расчета количества энергии рекуперации и ее стоимости, в том числе при ограниченной энергоемкости накопителя, для одновременно находящихся четырех поездах на перегоне.

At present a great attention is paid to increasing of energy efficiency at operated electrified urban transport. Perspective direction for increasing energy efficiency at that type of transport is the application of regenerative braking. For additional increasing of energy efficiency there were suggested the use of capacitive drive on tires of traction substation. One of the main task is the analysis of energy recovery application  with drive and without it.

These analysis demonstrated that the calculation algorithms don’t allow in the full volume to carry out calculations of amount and cost of energy recovery without drive and with it. That is why we see the current interest to this topic. The purpose of work is to create methods of algorithms calculation for definite amount and cost of consumed, redundant and recovery energy of electrified urban transport due to definite regime of motion on wayside. There is algorithm developed, which allow to calculate amount and cost of consumed, redundant and recovery energy of electrified urban transport on wayside during the installation capacitive drive at traction substation. On the basis of developed algorithm for the definite regime of wagon motion of subway there were fulfilled the example of energy recovery amount and its cost calculation, among them with limited energy intensity drive, when there are 4 trains on wayside simultaneously.

энергия рекуперацииэлектрифицированный городской транспортнакопительтяговая подстанцияenergy recoveryelectrified urban transportdrivetraction substationReferencesСулим, А. А. Применение емкостных накопителей в электрифицированном рельсовом транспорте / А. А. Сулим // ІХ Міжнар. наук.-техн. конф. молодих учених і спеціалістів : зб. матеріалів конф. – Кременчук : КрНУ, 2011. – 234 с.Sulim, A. A. (2011) Application of Capacitive Drive in Electrified Track Transport. ?? M?zhnarodna Naukovo-Tekhn?chna Konferents?ia Molodikh Uchenikh ? Spets?al?st?v. Zb?rnik Mater?al?v Konferents?i [IX International Scientific and Technical Conference of Young Scientists and Specialists. Collection of Conference Materials]. Kremenchuk: Mykhailo Ostohradskyi Kremenchuk National University. 234 p. (in Russian).Хворост, Н. В. Концепция новой структуры системы электрической тяги метрополитена / Н. В. Хворост // Коммунальное хозяйство городов : науч.-техн. сб. – Харьков: ХГАГХ, 2003. – Вып. № 53. – С. 172–179.Hvorost, N. V. (2003) Conception of a New Structure of Traction of Subway. Nauchno-Tekhnicheskii Sbornik “Kommunal'noe Khoziaistvo Gorodov” [Scientific-Technical ref. Book “Municipal Services of Cities”]. Kharkov, Kharkov National Academy of Municipal Economy, 53, 172–179 (in Russian).Колб, А. А. Использование энергии рекуперации электротранспорта для управления качеством электроэнергии / А. А. Колб // Вісник КДУ імені Михайла Остроградського. – Кременчук: КДУ, 2010. – Вип. 4 (63), ч. 1. – С. 98–102.Kolb, A. A. (2010) Utilization of Energy Recovery of Electrical Transport for Controlling the Quality of Electrical Power. V?snik Kremenchuts'kogo Nats?onal'nogo Un?versitetu ?men? Mikhaila Ostrograds'kogo [Visnik of Mykhailo Ostohradskyi Kremenchuk National University], 4 (63), Part 1, 98–102 (in Russian).Разработка алгоритма для расчета пусковой силы тяги поезда метрополитена / А. А. Сулим [и др.] // Рейковий рухомий склад : зб. наук. праць. – Кременчук : Вид-во ДП «УкрНДІВ», 2012. – Вип. 6. – С. 20–23.Sulim, A. A., Sychev, S. D., Raspopin, V. R., Mel'nik, A. A., Fedorov, V. V. (2012) Development of Algorithms for Calculation of Starting power of Traction of Subway Train. Zb?rnik Naukovikh Prats' “Reikovii Rukhomii Sklad” [Ref. Book of Scientific Works “Reikovij Ruhomij Sklad”], 6, 20–23 (in Russian).Родькин, Д. И. Особенности осуществления электропривода с накопителями энергии / Д. И. Родькин, Т. В. Величко // Проблемы создания машин и технологий: науч. труды КГПИ. – Кременчуг: КГПИ, 2000. – Вып. 2 (9). – С. 124–132.Rodkin, D. I., Velichko, T. V. (2000) Peculiarities Realization of Electric Motor and Drives. Nauchnye Trudy Kostanaiskogo Gosudarstvennogo Pedagogicheskom Instituta “Problemy Sozdaniia Mashin i Tekhnologii” [Scientific works Kostanayski State Pedagogical Institute “Problems of Machine Manufacturing and Technologies”]. Kremenchuk: KSPI, 2 (9), 124–132 (in Russian).Щуров, Н. И. Применение накопителей энергии в системах электрической тяги / Н. И. Щуров, К. В. Щеглов, А. А. Штанг // Сборник научных трудов Новосибирского государственного технического университета. – 2008. – № 1 (51). – С. 99–104.Schurov, N. I., Scheglov, K. V., Shtang, A. A. (2008) Application of Energy Storage in Electrical Traction Systems. Sbornik Nauchnykh Trudov Novosibirskogo Gosudarstvennogo Tekhnicheskogo Universiteta [Ref. Book of Scientific Works Novosibirsk State Technical University], 1 (51), 99–104 (in Russian).Шевлюгин, М. В. Снижение расхода электроэнергии на движение поездов в Московском метрополитене при использовании емкостных накопителей энергии / М. В. Шевлюгин, К. С. Желтов // Наука и техника транспорта. – 2008. – № 1. – С. 15–20.Shevlyugin, M. V., Zeltov, K. S. (2008) Decrease of Power Consumption for Train Movement in Moscow Subway Using Capacitive Drives. Nauka i Tekhnika Transporta [Science and Engineering of Transport], 1, 15–20 (in Russian).Экономия электроэнергии при использовании рекуперативного торможения на вагонах метрополитена / А. А. Сулим [и др.] // Х Міжнар. наук.-техн. конф. молодих учених і спеціалістів : зб. матеріалів конф. – Кременчук : КрНУ, 2012. – 344 с.Sulim, A. A., Sychev, S. D., Raspopin, V. R., Khozia, P. A., Mel'nik, A. A., Fedorov, V. V. (2012) Energy Efficiency Using Regenerative Braking In Wagons of Subways. ? M?zhnarodna Naukovo-Tekhn?chna Konferents?ia Molodikh Uchenikh ? Spets?al?st?v. Zb?rnik Mater?al?v Konferents?i [X International Scientific and Technical Conference of Young Scientists and Specialists. Collection of Conference Materials]. Kremenchuk: Mykhailo Ostohradskyi Kremenchuk National University. 344 p. (in Russian).Улитин, В. Г. Проблема использования избыточной энергии рекуперации на городском электрическом транспорте / В. Г. Улитин // Коммунальное хозяйство городов: науч.-техн. сб. – Харьков : ХГАГХ, 2009. – Вып. № 88. – С. 266–271.Ulitin, V. G. (2009) Problems of Using Dump Energy Recovery in Urban Electric Transport. Nauchno-Tekhnicheskii Sbornik “Kommunal'noe Khoziaistvo Gorodov” [Scientific-Technical Ref. Book “Municipal Services of Cities”]. Kharkov, Kharkov National Academy of Municipal Economy, 88, 266–271 (in Russian).Писарев, Л. Т. Рекуперативное торможение поездов с использованием энергоемких конденсаторов / Л. Т. Писарев, Ю. В. Черняк, М. Р. Терованесов // Збірник наукових праць ДонІЗТ. – 2009. – № 17. – С. 97–105.Pisarev, L. T., Chervjak, Yu. V., Terovanesov, M. R. (2009) Regenerative Braking of Trains Using Powerful Capacitors. Zb?rnik Naukovikh Prats' Donets'kogo ?nstitutu Zal?znichnogo Transportu [Scientific Papers of Donetsk Institute of Railway Transport], 17, 97–105 (in Russian).Штанг, А. А. Повышение эффективности электротранспортных систем на основе использования накопителей энергии : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.09.03 / А. А. Штанг. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2006. – 19 с.Shtang, A. A. Povyshenie Effektivnosti Elektrotransportnykh Sistem na Osnove Ispol'zovaniia Nakopitelei Energii. Avtoref. dis. kand. tekhn. nauk [Efficiency Increasing of Elektrotransport Systems on the Base of Drives. Dis. kand. tekhn. sci.]. Novosibirsk, 2006. 19 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.