Разработка научных основ построения систем накопления электрической энергии в тяговом электроснабжении

Целью диссертационной работы является разработка научно обоснованных технических, технологических и методологических решений и разработок, применение которых позволяет определять параметры и места размещения систем накопления электрической энергии для повышения нагрузочной способности тягового электроснабжения на лимитирующих межподстанционных зонах и энергетической эффективности перевозочного процесса. Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем: 1. Расширена классификация профилей пути для оценки энергетических затрат движения поезда на электрифицированных участках за счет учета дополнительных характеристик профиля пути. 2. Разработана математическая модель электрифицированных участков железных дорог, отличающаяся от известных учетом типа профиля пути участков и предложенных параметров формирования нагрузки электроподвижного состава. 3. Разработаны способы определения расхода и потерь электроэнергии в системе тягового электроснабжения, зарядной характеристики системы накопления электроэнергии, имитационного моделирования энергоэффективного графика движения поездов. 4. Усовершенствован способ определения энергетических показателей системы тягового электроснабжения при применении устройств накопления электроэнергии. 5. Разработаны математические модели системы тягового электроснабжения для решения задач по повышению нагрузочной способности ее элементов, отличающиеся от известных учетом работы в ней систем накопления электроэнергии. 6. Разработаны имитационная и физическая модели системы тягового электроснабжения с гибридными системами накопления электроэнергии, позволяющие определять энергетические показатели систем тягового электроснабжения и накопления электроэнергии. 7. Усовершенствована методика определения параметров и мест размещения систем накопления электроэнергии на основе результатов имитационного моделирования взаимодействия системы тягового электроснабжения и электроподвижного состава. 8. Предложены новые, научно обоснованные технические решения по построению тяговых подстанций и постов секционирования контактной сети постоянного и переменного тока, содержащих системы накопления электроэнергии. Исследования в работе выполнены на основе системного подхода, положений математической статистики, теории тяговых расчетов, моделирования систем тягового электроснабжения. Использовались методы математического моделирования на ПЭВМ с использованием программных пакетов Matlab, Statistica и комплекса программ расчета тягового электроснабжения "Кортэс".