DOI: https://doi.org/10.15802/etr.v0i11.83718

Research the voltage mode of system dc traction power supply

В. Г. Сиченко, Є. М. Косарєв, П. В. Губський, В. В. Замаруєв, В. В. Івахно, Б. О. Стисло

Abstract


The voltage mode of traction network depends on many factors and determines the operating characteristics of electrified section. Experimental studies have established that the voltage levels as on buses of traction substations, and on the current collectors of electric locomotives, vary considerably and exceed the normalized indicators established for high-speed traffic. To improve the energy efficiency of the system, the traction power direct current at high-speed motion and reduce the voltage fluctuations, the authors propose the use in a distributed power supply system traction network battery systems store electrical energy built on the modern lithium batteries.


Keywords


traction power supply system; DC; voltage mode; distributed power supply system; electricity storage

References


Markvardt K. G. Elektrosnabzhenie elektri-fitsirovannykh zheleznykh dorog [Electricity electric-infected railways]. Moscow, Transport Publ., 1982. 528 p.

Rоjek A. Traction power supply in 3 kV DC system. / A. Rоjek // Warshawa: KOW media&marketing Sp. Z o.o., 2012. – 250 p.

Shelag A. Influence of voltage in 3 kV DC cafenary on traction and energy paramers of the supplied vehieles / A. Shelag // Radom: Spatium, 2013. – 158 p.

Sychenko V.G. Quality of electric energy in the traction network of electrified railways / V.G. Sychenko, J.L. Saenko, D.O. Bosiy; Day-Su .: "Standard Service", 2015. - 344 p.

Arzhannikov B. A. Sistema upravlyaemogo elektrosnabzheniya elektrifitsirovannykh zheleznykh dorog postoyannogo toka : monografіya [Managed system DC power supply of electrified railways: monograph]. Ekaterinburg, UrGUPS Publ., 2010. 176 p.

Kosarjev, Je. M. Reguljuvannja naprugi v kontaktniy merezhi elektrifikovanikh zaliznits' postiynogo strumu [Adjusting the voltage in the contact network of the electrified railways DC]. Elektrifikatsija transport - Electrification of transport, 2015. no. 9, pp. 37-43.

V. Sychenko. Іmproving the quality of voltage in the system of traction power supply of direct current. / V. Sychenko, D. Bosiy, E. Kosarev // The archives of transport. Volume 35, Issue 3, 2015, pp. 63-70.

Sychenko V. G., Bosyj D.O., Kosarjev Je. M. Optymizacija keruvannja rezhymom naprugy v tjagovij merezhi postijnogo strumu z punktamy pidsylennja [Management optimization mode voltage in the power network of DC gain points]. Visnyk Vinnyc'kogo politehnichnogo instytutu - Herald of Vinnitsa Polytechnic Institute, 2015, no 6, pp. 95-103.

Goncharov Ju.P., Panasenko M. V., Zamarujev V. V. ect. Stabilizujuchi tjagovi peretvorjuval'ni agregaty z systemoju aktyvnoi' fil'tracii' dlja elektropostachannja tjagovyh merezh postijnogo strumu shvydkisnyh magistralej [Stabilizing Traction converting units with active filtration system for traction power supply networks DC highways]. Zaliznychnyj transport Ukrai'ny - Railway transport of Ukraine, 2011, no 6, pp. 26–31.

Dobrovol'skis T. P., Alekseev E. N. Obespechenie stabil'nogo naprjazhenija v kontaktnoj seti pri propuske skorostnyh tjazhelovesnyh poezdov [Ensuring a stable voltage in the contact network when the pass-sko-speed heavy trains]. Tokos'em i tjagovoe jelektrosnabzhenie pri vysokoskorostnom dvizhenii na postojannom toke.: Cb. nauchn. tr. OAO VNIIZhT [Current collection and traction power supply during high-speed driving at a constant current]. Moscow Intekst, 2010, pp. 184-187.

Zaruckaja T. A. Issledovanie jeffektivnosti primenenija sverhprovodnikovogo induktivnogo nakopitelja jenergii na tjagovoj podstancii postojannogo toka. Avtoreferat Diss. [Study of the effectiveness of application sverhprovodnykovoho ynduktyvnoho Disk Drive energy to traction substations constantly current. Author`s abstract.]. Rostov-on-Don, 2004. 21 p.

Punynin V.N., Nikitin V.L. Uslovija jeffektivnogo ispol'zovanija emkostnogo nakopitelja jenergii v sistemah tjagovogo jelektrosnabzhenija zheleznyh dorog [Terms of the effective use of capacitive energy storage systems to traction power supply of railways]. Jelektrichestvo – Electricity, 1993, no 1, pp. 52-58.

Punynin V.N., Shevlyuhyn M. V. Razrabotka эnerhosberehayushchykh system tyahovoho эlektrosnabzhenyya zheleznыkh doroh postoyannoho toka 3,3 kV s yspol'zovanyem nakopyteley эnerhyy. Chast' II Ymytatsyonnaya model' systemы tyahovoho эlektrosnabzhenyya s nakopytelyamy эnerhyy [Development of energy-saving traction systems railway power supply DC 3.3 kV using energy storage. Part II Simulation model of traction power supply system with energy storage] Sbornyk nauchnыkh trudov «Fundamental'nыe y poyskovыe nauchno-yssledovatel'skye rabotы v oblasty zheleznodorozhnoho transporta 1998 h.» [Collection of scientific works "Fundamental and search research work in the field of railway transport in 1998".] 1999, iss. 921, pp. 14-22.

Feoktistov V.P., Pavelchik M. Povyshenie tjagovojenergeticheskoj jefektivnosti transportnyh sistem pri pomoshhi nakopitelej jenergii [Increased traction and energy efficiency transport systems using energy storage]. Transport – Transport, 1999, no 12, pp. 21-26.

Reiner K. Einsatzmöglichkeiten für Energiespeicher im elektrischen Bahnantrieb. // Elektrische Bahnen, vol. 91, 1993, iss. 10, pp. 331-335.

Update: Ionex Has a 1 MW Battery Ready for the Grid, EPRI issues ESS RFI, Electronic resource. Access mode http://www.greentechmedia.com/arti-cles/read/ionex-has-a-1-mw-battery-ready-for-the-grid


GOST Style Citations


Марквардт К. Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог / К. Г. Марквардт. – М.: Транспорт, 1982. – 528 с.

Rоjek A. Traction power supply in 3 kV DC system. / A. Rоjek // Warshawa: KOW media&marketing Sp. Z o.o., 2012. – 250 s.

Shelag A. Influence of voltage in 3 kV DC cafenary on traction and energy paramers of the supplied vehieles / A. Shelag // Radom: Spatium, 2013. – 158 s.

Сиченко, В. Г. Якість електричної енергії у тягових мережах електрифікованих залізниць / В.Г. Сиченко, Ю.Л Саєнко, Д.О Босий; Дн-вськ. : «Стандарт-Сервіс», 2015. - 344 с.

Аржанников, Б. А. Система управляемого электроснабжения электрифицированных железных дорог постоянного тока : монографія  / Б. А. Аржанников.// – Екатеринбург : УрГУПС, 2010. – 176 с.

Косарєв, Є. М. Регулювання напруги в контактній мережі електрифікованих залізниць постійного струму / Є. М. Косарєв // Електрифікація транспорту. – 2015. – №9, с. 37-43.

V. Sychenko. Іmproving the quality of voltage in the system of traction power supply of direct current. / V. Sychenko, D. Bosiy, E. Kosarev // The archives of transport. Volume 35, Issue 3, 2015, p. 63-70.

Сиченко В. Г. Оптимізація керування режимом напруги в тяговій мережі постійного струму з пунктами підсилення. / В. Г. Сиченко, Д.О. Босий, Є. М. Косарєв// Вісник Вінницького політехнічного інституту. № 6 – 2015, - с. 95-103.

Гончаров Ю. П. Стабілізуючі тягові перетворювальні агрегати з системою активної фільтрації для електропостачання тягових мереж постійного струму швидкісних магістралей. / Ю.П. Гончаров, М. В. Панасенко, В. В. Замаруєв та ін.// Залізничний транспорт України, – № 6 – 2011, с. 26-31.

Добровольскис Т. П. Обеспечение стабильного напряжения в контактной сети при пропуске скоростных тяжеловесных поездов. / Добровольскис Т. П., Алексеев Е. Н.//Токосъем и тяговое электроснабжение при высокоскоростном движении на постоянном токе.: Cб. научн. тр. ОАО ВНИИЖТ. – М.: Интекст, 2010. с. 184-187.

Заруцкая Т. А. Исследование эффективности применения сверхпроводникового индуктивного накопителя энергии на тяговой подстанции постоянного тока. Специальность 05.22.07 - «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация»: автореф. дис. канд. техн. наук/ Заруцкая, - Ростов-на-Дону, 2004. – 21 с.

Пунынин, В.Н. Условия эффективного использования емкостного накопителя энергии в системах тягового электроснабжения железных дорог/ В.Н. Пунынин, В.Л.Никитин // Электричество, 1993, № 1, - C. 52-58.

Пунынин В.Н. Разработка энергосберегающих систем тягового электроснабжения железных дорог постоянного тока 3,3 кВ с использованием накопителей энергии. Часть II Имитационная модель системы тягового электроснабжения с накопителями энергии/ В.Н. Пунынин, М.В. Шевлюгин // Сборник научных трудов «Фундаментальные и поисковые научно-исследовательские работы в области железнодорожного транспорта1998 г.». Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ), Москва, 1999, вып. 921, с. 14-22.

Феоктистов В.П. Повышение тягово-энергетической эфективности транспортных систем при помощи накопителей энергии/ В.П. Феоктистов, M. Павелчик // Транспорт, 1999, № 12, с. 21-26.

Reiner K. Einsatzmöglichkeiten für Energiespeicher im elektrischen Bahnantrieb. // Elektrische Bahnen, vol. 91, 1993, iss. 10, pp. 331-335.

Update: Ionex Has a 1 MW Battery Ready for the Grid, EPRI issues ESS RFI // Електронний ресурс. Режим доступу: http://www.greentechmedia.com/ articles/read/ionex-has-a-1-mw-battery-ready-for-the-grid