автореферат диссертации по транспорту, 05.22.09, диссертация на тему:Проблемы использования накопителей энергии в системах тягового электроснабжения

МПС РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

На правах рукописи

N

\

ШЕВЛЮГИН МАКСИМ ВАЛЕРЬЕВИЧ

РГБ ОД

7 ФЕЗ 1:

УДК 621.316.13

ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАКОПИТЕЛЕЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

Специальность 05.22.09 - Электрификация железнодорожного

транспорта

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2000

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТе).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Пупынин Владимир Николаевич

Официальные оппоненты: Академик Академии транспорта РФ,

доктор технических наук, профессор Бурков Анатолий Трофимович; кандидат технических наук, доцент Чернов Евгений Тихонович.

Ведущая организация: Всеросийский научно-исследовательский

институт железнодорожного транспорта.

Защита диссертации состоится " I 2000г. в/3 часов на заседании диссертационного совета Д 114.05.07 в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТе) по адресу: 101475, ГСП, Москва А-55, ул. Образцова 15, ата.%УО

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан "Ж7' X 2000г. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять по адресу совета университета.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 114.05.07 д.т.н. профессор

Власов С.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Для современной энергетики, как стационарной, так и автономной, важное значение приобретают интенсивные формы развития, выдвигающие повышенные требования к качественным показателям энергетических установок.

В настоящее время произошло существенное изменение условий работы электрифицированных железных дорог. Перевозки во второй половине 90-х годов сократились более чем вдвое по сравнению с ранее достигнутым максимумом. Доходная ставка по перевозкам относительно 1990 года увеличилась примерно в 8000 раз, а тариф на электроэнергию, потребляемую железнодорожным транспортом, более чем в 20000 раз. Это привело к росту до 25% доли расходов по оплате за электроэнергию в эксплуатационных затратах отдельных железных дорог.

В соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 02 ноября 1995г. № 1087 "О неотложных мерах по энергосбережению", Постановлением коллегии МПС РФ № 35 от 21 декабря 1994г., Указанием МПС от 12 января 1995г. № Н-100у, Указанием МПС от 09 декабря 1995г. № А-938у, Указанием МПС № А-478у от 30 апреля 1996г. "Об отраслевой программе по сбережению топливно-энергетических ресурсов" на первое место выдвигаются энергосберегающие мероприятия. Все это говорит о серьезной заботе государства о рациональном использовании электрической энергии.

Основную часть энергетических расходов электрифицированных железных дорог составляют расходы на тягу поездов. Поэтому работы, проводимые по уменьшению потребления электроэнергии на тягу и внедрение энергосберегающих технологий особенно актуальны.

Использование накопителей энергии (НЭ) в системе тягового электроснабжения (СТЭ) железных дорог предоставляет возможность локальной буферизации энергии, что особенно актуально при естественных колебаниях размеров грузопотока на железнодорожном транспорте в часы суток. Введение НЭ в СТЭ в качестве самостоятельной структурной

единицы коренным образом изменяет представления об энергообмене между источниками и потребителями электроэнергии в СТЭ.

Цель работы. Целью диссертационной работы является исследование возможности эффективного использования НЭ в СТЭ постоянного тока и разработка устройств и методов для его практической реализации.

Методика выполнения исследований. Для решения поставленных задач принят комплексный метод исследований, включающий в себя анализ и обобщение данных научно-технической литературы, теоретические и экспериментальные исследования, причем последнее реализуется с помощью имитационного моделирования при широком использовании методов теории электрических цепей, теории вероятности и матричного исчисления.

Научная новизна. В диссертации впервые в России решен ряд комплексных теоретических задач, посвященных проблемам использования НЭ в СТЭ железных дорог постоянного тока 3,3 кВ, в том числе:

- разработаны мероприятия для локального усиления ТС с помощью НЭ, при одновременном снижении установленной мощности ТП;

- исследованы процессы в СТЭ при использовании НЭ;

- разработаны алгоритмы режимов работы НЭ в СТЭ;

- создана имитационная модель для исследования и проектирования СТЭ постоянного тока с использованием НЭ;

- показано, что использование НЭ в СТЭ повышает качество электроэнергии по напряжению и общую надежность СТЭ.

Практическая ценность. Исследования процессов энергообмена в СТЭ с использованием НЭ дало возможность сформировать комплекс мероприятий по снижению энергопотребления на тягу поездов, расширению полигона рекуперативного торможения и определению других энергосберегающих эффектов на железнодорожном транспорте.

Разработанная имитационная модель СТЭ с НЭ позволяет рассчитать эффективность внедрения НЭ практически на любом действующем или проектируемом участке железной дороги постоянного тока 3,3 кВ.

Апробация работы. Основные положения, изложенные в диссертации, использовались в научно-исследовательских работах отраслевого центра фундаментальных исследований МИИТа за 1997, 1998, 1999 годы, докладывались на научно-практической конференции, посвященной ресурсосберегающим технологиям на железнодорожном транспорте (МИИТ, 1998г), а также были обсуждены и одобрены на заседании кафедры "Энергоснабжение электрических железных дорог" (МИИТ, сентябрь 1999г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Она содержит 164 стр., в том числе 37 рисунков и 5 таблиц. Список литературы содержит 94 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, проведен краткий анализ проблемных вопросов, частичное решение которых обеспечивается вводом в СТЭ НЭ в качестве самостоятельных структурных единиц. Кратко освещено положение данного вопроса за рубежом.

Первая глава посвящена анализу основных типов НЭ и определению наиболее подходящих для использования в СТЭ ж.д. постоянного тока. Рассматривались следующие НЭ: гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), инерционные накопители энергии (ИНЭ), электрохимические накопители энергии, к которым относятся аккумуляторные батареи (АБ) и топливные элементы, сверхпроводниковые индуктивные накопители энергии (СПИН), емкостные накопители энергии (ЕНЭ) и линейные накопители электрической энергии.

Сравнительный анализ типов НЭ проводился на основе сопоставления набора их параметров, позволяющих достаточно полно охарактеризовать эти устройства.

Основные критерии, по которым производился сравнительный анализ

сведены в табл.1.

Критерий Г АЭС инэ АБ СПИН ЕНЭ

Технич. оптим. энергоемкость, Дж Более 10" До 10» До 10» Более 10" До 10»

Удельная энергоемкость, Дж/м3 "5-Ю3 10« До 10» До 10« До 1.5-10«

Время реверса мощности, с 120 0.1 0.01 0.01 0.01

КПД, % до 75 85-90 80 97 96

Число циклов перезаряда В пределах срока службы В пределах срока службы До 10« Свыше 10« Свыше 106

Срок службы, годы до 20 10 - - -

Экологическое влияние Отрицательное Нет Отрицательное Нет Нет

Источник шума, вибрации, эл-маг. волн и т.п. Да Нет Нет Да Нет

Эффективность использования того или иного типа НЭ во многом зависит от места его расположения. В диссертации рассмотрены несколько вариантов подключения НЭ к электроэнергетической системе (ЭЭС) ж.д. транспорта:

1. Использование НЭ во внешней ЭЭС ж.д.

Во внешней ЭЭС ж.д. НЭ целесообразно устанавливать для сглаживания суточных графиков нагрузки путем накапливания энергии ночью, в часы энергетического провала, и компенсировать пики нагрузки днем.

2. Использование НЭ в системе тягового электроснабжения электрических железных дорог.

Для НЭ в СТЭ железных дорог постоянного тока 3,3 кВ были предложены следующие точки их расположения:

- шины 3,3 кВ тяговых подстанций (ТП);

- остановочные пункты (станции) на перегонах между ТП;

- тяговый электроподвижной состав (ЭПС).

То или иное размещение НЭ определяет возможные функции и технико-экономическую эффективность их использования. Так пр» размещении НЭ на шинах ТП последние становятся приемникам» энергии рекуперации, накапливаемой в НЭ, а затем возвращаемо!

обратно в тяговую сеть (ТС), за счет чего снижается потребление СТЭ

энергии из первичной питающей сети, сглаживаются пики нагрузки

ТП, дополнительно экономится энергия потерь в первичной питающей

сети понижающего и преобразовательного трансформаторов.

При размещении НЭ на остановочных пунктах общее количество

НЭ и общая установочная мощность их увеличиваются, накопление и

возврат энергии рекуперации поездов осуществляется вблизи

остановочных пунктов, практически минуя тяговую сеть, благодаря

чему дополнительно экономится энергия потерь в ТС.

Наконец при размещении НЭ непосредственно на ЭПС их общее

количество и общая установленная мощность еще более

увеличиваются, хотя возможности такого варианта по количеству

сэкономленной энергии примерно равноценны варианту установки НЭ

на остановочных пунктах.

В результате анализа было определено, что наиболее эффективно

использование НЭ на остановочных пунктах. При этом энергоемкость НЭ

должна быть сопоставима с величиной избыточной энергии рекуперации.

На основе закона сохранения энергии можно грубо оценить энергию

рекуперации одного ЭПС:

Ш-У2мах Ш-У2М1

АР =

•тъ;

2 2

Если принять массу ЭПС 650 т, максимальную скорость начала рекуперации Умах=80 км/ч, а минимальную скорость Умт=40 км/ч, можно сделать вывод, что энергоемкость такого НЭ, при КПД системы рекуперации Т1р«0,9, должна составлять приблизительно 100 МДж.

Таким образом, после определения основных функций и параметров НЭ был сделан вывод, что для использования в СТЭ наиболее подходят ЕНЭ и ИНЭ.

Вторая глава посвящена моделированию работы НЭ в СТЭ и разработке имитационной модели комплексного расчета СТЭ с использованием НЭ (программного комплекса ИМНЭ (рис.1.)). Такой комплекс был

создан на базе программного комплекса расчета СТЭ, разработанного сотрудниками кафедры "Энергоснабжение эл.ж.д." МИИТа.

Рис.1. Структурная схема программного комплекса ИМНЭ.

Программный комплекс ИМНЭ состоит из нескольких отдельных частей (блоков), каждая из которых выполняет свою конкретную задачу. Части комплекса могут работать как отдельно друг от друга, так и совместно в строго заданной последовательности. В последнем случае выходные данные одного модуля являются входными для другого.

Основным блоком ИМНЭ является программа по расчету СТЭ, в которой математически воспроизводится картина движения поездов и все процессы, сопровождающие энергообмен между рекуперирующими единицами ЭПС, СТЭ и НЭ.

Составной частью этой программы является модуль, отвечающий за использование в ИМНЭ НЭ определенного типа. Этот модуль представляет собой математическую модель работы НЭ. Особенность математической модели СТЭ с НЭ состоит в том, что, размещение НЭ в оговоренных выше точках меняет токораспределение и уровень напряжения в СТЭ. Объект НЭ в математической модели описывается, как своего рода ТП, но с другими характеристиками ("накопительная" ТП). Сложность состоит в том, что у обычной ТП линейная и достаточно жесткая вольтамперная характеристика (рис. 2а), не зависящая от времени (рис. 26),

ип>;

У А

ицц'1 1Лр2

1,"[р КПП

ИрГ ■ 1ср2

' 11р так

б)

О Про 1(рт»х 1|р;А О ^с

Рис. 2 Характеристики ТП: ВАХ ТП а) и зависимость напряжения ТП от времени

при различных токах б))

а ограниченная энергоемкость "накопительной" ТП определяет ее

ВАХ, как характеристику двухпараметрическую. Энергия, запасенная

в НЭ, как и напряжение на шинах (если речь идет о ЕНЭ) зависит не

только от тока, но и от времени его потребления, и поэтому может

быть определена только в плоскости "напряжение - время" или

"энергия - время" в виде соответствующих циклограмм (см.рис.За и б).

различных токах а) и зависимость единичного разряда (заряда) при различных токах б).

При создании ИМНЭ в нее закладываются алгоритмы трех режимов работы НЭ, переход к которым будет определяться в зависимости от напряжения в данной точке ТС. А именно:

1. Заряд НЭ от ТП по ТС.

НЭ в этом режиме постепенно, малыми токами заряжается от ТП. Такой заряд НЭ имеет место при отсутствии ЭПС на зоне, когда напряжение ТС близко к напряжению холостого хода ТП. Заряд продолжается до частичного (мера определяется на конкретном участке) или полного заряда НЭ, или же до появления на зоне поезда, идущего в тяговом режиме. В последующем НЭ будет отдавать энергию приближающимся поездам и тем самым сгладит провал и пик тока на ТП.

2. Заряд НЭ от рекуперирующего ЭПС.

Этот режим включается, когда на зоне или перед остановкой, вблизи НЭ, ЭПС переходит на рекуперативное торможение и напряжение становится выше, чем напряжение холостого хода ТП.

3. Разряд НЭ на тяговую нагрузку.

При трогании ЭПС потребляет большие токи, которые ему может передать как раз НЭ, расположенный вблизи на станции, а значит обмен энергией произойдет с наименьшими потерями в ТС. Разряд НЭ будет продолжаться до тех пор пока напряжение на НЭ выше напряжения ТС.

В результате расчета и статистической обработки с помощью ИМНЭ определяются:

- мгновенные значения токов и напряжений ТП и НЭ;

- средние токи и напряжения ТП и НЭ;

- эффективные токи ТП и НЭ;

- среднеквадратичные отклонения токов и напряжений ТП и НЭ;

- среднее напряжение в ТС;

- среднеквадратичные отклонения напряжения в ТС;

-потери электроэнергии на ТП и в НЭ;

-потери электроэнергии в ТС.

-расход электроэнергии на ТП и в НЭ. Указанные данные сортируются и заносятся в специальные файлы выходных данных, которые при необходимости можно представить в числовом или графическом виде.

В третьей главе рассмотрена схема ЕНЭ и принцип ее работы.

Схема ЕНЭ строилась таким образом, чтобы с ее помощью можно было обеспечить все три режима работы НЭ указанные выше. При режиме заряда от напряжения ТС ЕНЭ работает по так называемой схеме "звенящего дросселя" (рис.4). Подзаряд емкостного накопителя С происходит поочередно при разряде дозирующих реакторов Ы и Ь2 (ключи К1, КЗ замкнуты, а ключи К2, К4 - разомкнуты), которые предварительно заряжаются от ТС через соответствующие тиристоры Т1 и Т2, и которые, в свою очередь, поочередно включаются с частотой Г, задаваемой блоком управления (БУ) (на схеме не показан).

Процесс заряда и разряда дозирующих реакторов будет повторяться до тех пор, пока напряжение на батарее не достигнет заданного номинального значения иен. Так как схема ключей ЕНЭ выполнена с коммутирующим конденсатором Ск, то очевидно, что открытие тиристора любого ключа автоматически приводит к закрытию другого. Процесс изменения тока и напряжения ЕНЭ описывается следующими зависимостями:

- ток заряда дозирующего реактора описывается формулой

: _ итс л 0-./хч Ь

-(1-е ).

, где * =" ■"тс + Ч+Гд

где гте - приведенное сопротивление тяговой сети, Ом; Ь - индуктивность дозирующего реактора, Гн;

п. - активное сопротивление дозирующего реактора, Ом.

гд - добавочное сопротивление в цепи дозирующего реактора, Ом.

Рис.4. Принципиальная схема ЕНЭ. - ток разряда дозирующего реактора и напряжение на конденсаторе:

»р 1 = 1т• е~а' • Со5(со1)-исо+0-5-1т(г, +гс) е_а( ^^.

Ь-со

_ (исо + 0.5• 1т(гь + гс))• со0 ,8!пИ+а).

оо

а

ть+тс _ 1 I—^-2

Где 3= 2Ь ' (й=Уао~а ; а = ап^ю/а);

1т - максимальное значение тока дозирующего реактора, А; Исо - начальное значение напряжения емкости С ЕНЭ, В; гс - активное сопротивление ошиновки конструкции ЕНЭ, Ом. Путем моделирования процесса заряда ЕНЭ построены зависимости зарядных параметров от времени (рис.5) откуда видны пилообразный характер токов дозирующих реакторов, а также ступенчатое повышение напряжения конденсаторной батареи.

На рис. 6. показана зависимость тока одного из дозирующих реакторов в функции времени, качественно отражающая процесс заряда и разряда дозирующего реактора. На рисунке видно, что с увеличением напряжения на емкости С время разряда уменьшается.

О 62 1« 2« 329 410 192 671 656 738 820 002 984 10« 1119 1230 1312 1391 11?« '¡"С

Рис.5. Зависимость тока и напряжения заряда конденсатора С (см. рис.4) от времени.

о: т ; ис

Рис.6. Зависимость тока дозирующего реактора от времени. КПД ЕНЭ при заряде от напряжения ТС определяется как сумма КПД каждой ступени заряда:

1л.

где п - число импульсов;

4i - КПД i-ro импульса конденсаторного зарядного тока, равный

г, А" * Ы"

Л1

41

где ALi ~ 2 5

Аш - количество энергии, затрачиваемой источником для заряда дозирующего реактора до Аи, Дж.

Нь

Аш = Уте 1н11зь , где ¡ш гчь = J ¡и. <11;

о

i, = (1-е-").

гтс + гь + гд

Проинтегрировав в пределах от 0 до t3L, получим : Ur

iHit3L=-----где Т = -

riv +rL+rA ' гтс+гь+гд'

В частности при параметрах ТС, типичных для пригородных ж.д. постоянного тока, был получен КПД зарядного устройства в начале и в конце заряда соответственно rii=0,8; г)2=0,98 .

В режиме заряда емкости С ЕНЭ током рекуперирующего ЭПС тиристоры Т1 и Т2 закрыты, а емкость С ключами К4, К2 и К напрямую подключена к ТС с рекуперирующим ЭПС. Напряжение на С ЕНЭ при этом возрастает по линейному закону :

где tp - продолжительность рекуперации, с;

1р - ток рекуперации, А;

Uco - начальное значение напряжения на емкости С, В.

КПД заряда ЕНЭ в этом случае вычисляется по следующей формуле: 1

~ 2RC где R3 ■ сопротивление зарядной сети.

1 + — 'з

В схеме ЕНЭ предусмотрено активное сопротивление Rr, дающе возможность обеспечить рекуперативное торможение ЭПС при условии что емкость С уже заряжена до максимально допустимого напряжения Т< Umax=4000B, а ЭПС способен еще отдать ток рекуперации. Эт< обеспечивается следующей комбинацией положения ключей в схеме: ключ КЗ, К4 и К - разомкнуты, ключи К1 и К2 - замкнуты.

При разряде ЕНЭ подключается напрямую к контактной сети (ключ KI, КЗ на рис.4, разомкнуты, а ключи К2, К4 - замкнуты) и образуете схема с дополнительным (помимо ТП) источником питания на зоне.

Подключение НЭ осуществляется сразу на два пути через стандарт ные схемы ППС с неполяризованными автоматами А1 и А2 (рис.7.).

При этом обеспечивается возможность принять и отдать энерги]

поездам обоих путей.

ь ДТ Р-Ц-1

к.е.1

от ППС1 ........ («в) Собственные нужды Накопитель энергии к.с2

П-ч гака («1

£ Р-Ц-2

Рис.7. Схема подключения НЭ на двухпутном участке ж.д.

При оценке объема данной установки, ориентируясь на молекулярные <онденсаторы отечественной фирмы "ЭКОНД", было определено, что размеры накопительного модуля составляют 5,6x5,6x5,8 м.

В четвертой главе рассмотрена принципиальная схема ИНЭ, зыполненная на базе конструкции ИНЭ, разработанной Научно-техническим центром "Синтез", НИИЭФА им. Д.В.Ефремова (рис.8.). В данном типе ИНЭ запасается кинетическая энергия вращающегося маховика, который при заряде ИНЭ раскручивается с помощью электрической машины (ЭМ), работающей в режиме двигателя. При эазряде ИНЭ механическая энергия преобразуется в электрическую посредством той же ЭМ, работающей в режиме генератора.

Отличительной особенностью этой схемы ИНЭ от возможных других 1вляется использование в качестве обратимой ЭМ синхронного мотор-генератора (МГ) с изменяемым числом пар полюсов, связанного с СТЭ постоянного тока через обратимый полупроводниковый преобразователь и фильтр.

Такое принципиальное решение обуславливается тем, что позволяет эеализовать накопление необходимого количества энергии (100-300 МДж) и возвратить ее в ТС, при неизменном напряжении «3500В, при минимальных габаритах.

Накапливать и возвращать в ТС такое же количество энергии с помощью электрической машины постоянного тока представляется труднодостижимым и приводит к слишком дорогим и ненадежным решениям.

Конструкция ИНЭ (рис.8) состоит из следующих основных узлов: накопительного модуля, преобразовательного агрегата, блока управления, коммутационной аппаратуры и дополнительных вспомогательных систем.

Ш'ЕОЫ'ЛЗОВЛИиь

Рис. 8. Принципиальная схема ИНЭ. Маховик представляет собой металлическую (углеродистая сталь ши титан) сердцевину специальной формы, к которой крепится композитны! материал, с обмоткой из металлического провода (того же материала, что I сердечник) со связующим веществом в виде стеклопластика юн специальной углеродистой пластмассы. Пример накопительного модул; энергоемкостью 90МДж представлен на рис.9 и имеет следующи технические характеристики:

Максимальная частота вращения пмах, об/мин -15000 Минимальная частота вращения пмш, об/мин - 7500 Внешний диаметр маховика О, тш -1000

вес маховика ш, кг - 667

Примерно по такой же схеме (рис.9.) могут быть построены ИН' энергоемкостью 150-300 МДж.

В качестве МГ, в данном случае, предполагается использоват синхронную машину переменного тока. В ИНЭ используется М радиального типа с возбуждением от постоянных магнито

расположенных в верхней части вращающегося маховика (рис.9).

К вспомогательным системам накопительного модуля относятся: >акуумная камера (ВК); магнитные опоры, несущие на себе весь вес лаховика; система поддержания вакуума.

Блок управления ИНЭ состоит из нескольких основных узлов: югического модуля оценки состояния СТЭ, логического модуля оценки (нутреннего состояния ИНЭ (ЛМСНЭ), коммутационного модуля МГ, феобразовательного агрегата.

Логический модуль оценки состояния СТЭ представляет собой устройство, аналогичное имеющемуся в ЕНЭ (выполняющее функции >егулятора направления мощности, и выполненное на базе микропроцессоров, изменяющей режим работы ИНЭ в зависимости от траметров режима системы в которую он включен).

Логический модуль оценки внутреннего состояния ИНЭ также

представляет собой микропроцессорное устройство, отображающее все необходимые параметры (напряжение сети; потребляемую мощность; отдаваемую мощность; частоту вращения ротора; вибрацию ротора; выходное и входное напряжение МГ; выходной и входной ток МГ; статус переключателя коммутационного модуля МГ; давление и температуру ВК).

ИНЭ не является непосредственно накопителем электрическое энергии, поэтому его КПД оценивается иначе чем у ЕНЭ, т.к. учитывает аэродинамические и механические потери. Таким образом общий КЩ ИНЭ будет оцениваться следующим выражением:

Аа (Ад, --Ид-ть -Рп-Ц'туЪ

~ А ~ А '

Лп> IP

где Апр - энергия, принимаемая ИНЭ из СТЭ; г)д - КПД МГ (98%) Лпр - КПД преобразователя (98%); Рп - динамические потери мощности; t время цикла перезаряда ИНЭ. Подставив в последнюю формулу во необходимые значения получается, что общий КПД цикла перезаряда ИШ составляет 92%.

Пересчет конструкции ИНЭ на энергоемкость 150 МДж показал, чт< установка ИНЭ со всеми вспомогательными устройствами будет занимат площадь порядка 20м2 и иметь вес около Зт.

Пятая глава посвящена технико-экономической эффективност: использования НЭ в СТЭ ж.д. постоянного тока. Для этого бы смоделирован некий опытный участок ж.д. с распределенными на нем ИН (рис.10.). Параметры опытного участка были выбраны близкими параметрам типичного участка железной дороги постоянного ток

пригородного сообщения.

Тп1 Тп2 ТпЗ Тп4

КЭ1 НЭ2 1Ш 1ГМ 1I J5 НЭ6 НЭ7 Н И

Рнс.10. Расчетный участок ж.д. постоянного тока.

Далее был смоделирован реальный (по пассажиропотоку) график движения поездов и произведены массовые расчеты по определению основных параметров СТЭ сначала без участия НЭ (они находились в отключенном состоянии), а после с их использованием.

На рис.11, показан пример зависимости напряжения (рис.11.а) и тока (рис.11,6) ТП2 в функции времени в течении одного часа при интенсивном движении поездов (5 пар поездов в час) при отключенных НЭ на фидерной зоне. После этого был смоделирован тот же самый участок ж.д., с тем же самым графиком движения поездов, но с подключенными к СТЭ НЭ, и полностью повторен расчет.

Рнс.П.а Зависимость напряжения ТП2 от времени при отключенных НЭ на зоне.

Фучч« У. (ро

Рис.И.б Зависимость тока ТП2 от времени при отключенных НЭ на зоне.

Энергоемкость каждого НЭ составляла 150 МДж (как было определено позже такая энергоемкость НЭ является наиболее эффективной для данного расчетного участка). Полученные зависимости (при 150 МДж) приведены на рис.12. Аналогичные расчеты были повторены при энергоем костях НЭ от 50 до 500 МДж, на основании чего далее можно было определять эффективность использования той или иной энергоемкости НЭ.

Рис.12.а Зависимость иапрвжеиия ТП2 от времени при подключенных НЭ на зоне.

№ й

-.........:.....г" !-■---:• ' ........

50 штляюяшмлшш

Рис.12.б Зависимость тока ТП2 от времени при подключенных НЭ на зоне.

Рис.13. Зависимость тока НЭ4 от времени.

Графа« фут«ц<г> V- > 1ГУ1

10 15 » 25 30 35 40 45 50 55 Ю «5*«"<

Рис.14. Увеличенный фрагмент зависимости тока НЭ4 н ТП2 от времени.

Зависимость тока НЭ4 от времени в течении этого расчетного часа тредставлена на рис.13. Отрицательный ток на рис.13, свидетельствует о эежиме заряда НЭ4. Увеличенный фрагмент зависимости тока НЭ4 от фемени представлен на рис.14., на который наложен и ток ТП2.

Дальнейшие расчеты и их статистическая обработка показали 1начительное сокращение расхода электроэнергии (Р), снижение потерь в ГС и на ТП. На рис. 15 показана экономия расхода и потерь энергии в ТП

49

30

2о

10

тс-30,6%

тп-21,1% тс-21,6%

тс-2*/. р-10,9% та-15,6%

.'■' -'у- \ '

Pt

2 п/ч

ИпН 10 6аН 15 10п/, 20 4п!ч 24

Рис. 15. Экозомбя расхода н потерь энергия в ТП н в ТС (в%)по времени суток (для

расчетного участка).

i в ТС (в % от величины потерь без использования НЭ) по времени суток для расчетного участка). Далее был произведен ряд расчетов параметров ЛЭ при различных по энергоемкости НЭ. Зависимость стоимостей экономленной электроэнергии и общей стоимости НЭ, расставленных на фидерной зоне, показана на рис. 16. Из графика видно, что для расчетного 'частка СТЭ наибольший эффект от использования НЭ достигается при нергоемкости каждого НЭ равной 150-250 Мдж.

На основании выполненных расчетов была построена обобщенная ависимость срока окупаемости ИНЭ от величины энергоемкости НЭ рис.17.). Из этой зависимости видно, что наименьший срок окупаемости, и ле-довательно наибольшая эффективность использования НЭ на »асчетном участке достигается при энергоемкости около 200 МДж и оставляет около 1,5-2 года. Однако эти расчеты были проведены для гдеализированных условий работы НЭ. В действительности реальный срок •купаемости накопительной системы ИНЭ на фидерной зоне очевидно оставит 4,5-6 лет, при сроке службы 10 лет.

О 100 200 300 400 A;MJ« О 100 200 300 400

Рис. 16. Зависимость общей стоимости Рис. 17. Зависимость срока окупаемости сэкономленной энергии С и стоимости ИНЭ ИНЭ от величины энергоемкости.

Снэ от величины энергоемкости НЭ.

Технико-экономическая эффективность использования ИНЭ в СТЭ постоянного тока определялась на основании экономии расхода электроэнергии и энергопотерь. Однако использование НЭ в СТЭ частично или полностью решает и другие электротехнические задачи. Как то :

- спрямление минутных, часовых, суточных графиков нагрузки;

- повышение качества электроэнергии;

- уменьшение токовых нагрузок и провалов нагрузки ТП, что способствует возможности понижения установленной мощности ТП, от которой напрямую зависят капитальные вложения при строительств« ЛЭП, ТП и ТС;

повышение и стабилизация уровня напряжения нг токоприемниках электровозов, идущих в тяговом режиме, чтс напрямую связано со скоростью поездов, выполнением графикг движения и КПД электровозов.

Выводы.

1. Рассмотрены основные типы НЭ. Проведен сравнительный анали всех основных параметров НЭ и показано, что по энергоемкости i стоимости для СТЭ ж.д. постоянного тока наиболее подходят ЕНЭ и ИНЭ.

2. Установлены и обоснованы места расположения НЭ в СТЭ, где и: использование будет наиболее эффективным.

3. Разработана принципиальная схема и конструкция ЕНЭ, а такж математическая модель ЕНЭ, применительно к СТЭ постоянного тока.

4. Показана наиболее перспективная принципиальная схема ИН' отечественного производства.

5. Рассчитаны КПД ЕНЭ (0,8-0,98) и ИНЭ (0,75-0,94) при различных южимах работы НЭ применительно к СТЭ.

6. Разработана имитационная модель по расчету параметров СТЭ с [спользованием НЭ.

7. Исследованы процессы энергообмена в СТЭ постоянного тока >,ЗкВ при работе НЭ в тяговой сети на остановочных пунктах.

8. Разработана методика оценки состояния СТЭ как источника или фиемника энергии и основанная на ней методика выбора режимов работы Ю в СТЭ.

9. Произведено технико-экономическое обоснование эффективности [спользования НЭ в СТЭ постоянного тока 3,3 кВ. Показано, что срок жупаемости ИНЭ составляет 4,5-6 лет, а срок окупаемости ЕНЭ на егодняшний день составляет 35-40 лет. Учитывая перспективу развития ехнологий изготовления молекулярных конденсаторов, можно предпо-южить, что их энергоемкость в ближайшие 4-5 лет при той же стоимости >удет увеличена на порядок. Это дает право считать, что к указанному року использование ЕНЭ в СТЭ окажется экономически выгодным.

10. На основании моделирования показаны также другие виды 'щербов у СТЭ и ее потребителей, снижение которых определяет жономическую эффективность использования НЭ на ж.д. транспорте.

11. На основе моделирования разработана методика оценки |ффективности внедрения НЭ на действующих ж.д. и проектирования ювых железнодорожных линий с НЭ.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1. Пупынин В.Н. Шевлюгин М.В. "Разработка энергосберегающих :хем тягового электроснабжения железных дорог постоянного тока 3,3 кВ с ^пользованием накопителей энергии"//в кн.: Фундаментальные и поиско-)ые научно-исследовательские работы в области железнодорожного транс-юрта 1997г. Сборник научных трудов МИИТа,1998г., вып.916, стр.149-152.

2. Пупынин В.Н. Шевлюгин М.В. Разработка энергосберегающих :хем тягового электроснабжения железных дорог постоянного тока 3,3 кВ с

использованием накопителей энергии // "Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте". Сборник тезисов докладов научно-практической конференции, МИИТ, 1998г, с.1\М5 - 1У-16.

3. Пупынин В.Н. Шевлюгин М.В. Разработка энергосберегающих схем тягового электроснабжения железных дорог постоянного тока 3,3 кВ с использованием накопителей энергии. Часть II. Имитационная модель системы тягового электроснабжения с накопителями энергии. // в кн.: Фундаментальные и поисковые научно-исследовательские работы е области железнодорожного транспорта 1998г. Сборник научных трудог МИИТа, 1999 г., вып.921, стр. 192-196.

4. Шевлюгин М. В. "Энергосберегающие схемы тяговогс электроснабжения железных дорог постоянного тока с использованием накопителей энергии", ВЭЛК-99, тезисы докладов, том 4, стр. 42-43.

5. Пупынин В.Н. Шевлюгин М.В. "Разработка энергосберегающи? схем тягового электроснабжения железных дорог постоянного тока 3,3 кВ < использованием накопителей энергии." ЧастьШ. Имитационная модел! системы тягового электроснабжения, предусматривающая использова ние накопителей энергии в реальных условиях эксплуатации приго родных ж.д. постоянного тока.//в кн.: Фундаментальные и поисковьи научно-исследовательские работы в области железнодорожного транспорт! 1999г. Сборник научных трудов МИИТа, вып.934, стр. 131-135., 1999 г.

ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАКОПИТЕЛЕЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

Специальность 05.22.09 - Электрификация железнодорожного транспорта

ШЕВЛЮГИН МАКСИМ ВАЛЕРЬЕВИЧ

Объем печ. л. 1,5~,

Заказ № 55. Тираж 90 экз.

Формат бумаги 60x90 1/16 Подо, к печати /4,01 &000.

Типография МИИТ, 101475, ГСП, Москва А-55, ул. Образцова 15.

Введение.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Общие критерии, определяющие целесообразность применения НЭ на ж.д. транспорте.

1.1 Основные типы НЭ для использования в ЭЭС и их сопоставимый анализ.

1.1.1. Гидроаккумулирующие электростанции.

1.1.2. Инерционные накопители энергии

1.1.3. Электрохимические накопители энергии.

1.1.4. Топливные элементы.

1.1.5. Сверхпроводниковые индуктивные накопители энергии

1.1.6. Емкостные накопители электрической энергии.

1.1.7. Линейные накопители электрической энергии.

1.2. Возможные варианты расположения НЭ в ЭЭС.

1.2.1. Использование НЭ во внешней ЭЭС.

1.2.2. Использование НЭ в системе тягового электроснабжения электрических железных дорог.

1.3. Определение наиболее подходящего типа НЭ для использования в СТЭ ж.д. постоянного тока и его предварительные параметры.

2. Разработка имитационной модели работы НЭ в СТЭ.

2.1. Имитационная модель СТЭ.

2.1.1. Моделирование профиля.

2.1.2. Моделирование тягового расчета.

2.1.3. Моделирование графика движения поездов.

2.1.4. Моделирование сети ТП и ТС.

2.1.5. Моделирование работы СТЭ.

2.1.5.1. Формирование множества мгновенных схем.

2.1.5.2. Формирование схемы замещения.

2.1.5.3. Решение множества мгновенных схем. 36 2.1.6. Формирование базы данных и статистическая обработка результатов расчета.

2.2. Имитационное моделирование работы НЭ в СТЭ.

2.2.1. Математическая модель работы НЭ.

2.2.2. Моделирование режимов работы НЭ.

2.2.2.1. Режим заряда НЭ от напряжения тяговой сети.

2.2.2.2. Режим заряда НЭ от рекуперирующего электропоезда.

2.2.2.3. Режим разряда НЭ на тяговую нагрузку.

2.2.3. Общая методика определения режимов работы

НЭ и их моделирование.

3. Разработка схемы и конструкции ЕНЭ для пригородных участков ж.д. постоянного тока.

3.1. Схема подключения ЕНЭ к СТЭ.

3.2. Электрическая схема ЕНЭ и принцип ее работы.

3.3. Оценка КПД ЕНЭ.

3.4. Конструкция ЕНЭ.

3.4.1. Накопительный модуль.

3.4.1.1. Расчет емкости НЭ.

3.4.1.2. Выбор конденсаторов.

3.4.2. Зарядное устройство.

3.4.2.1. Разработка конструкции "ЗД" ЗУ.

3.4.2.2. Полупроводниковая и коммутационная аппаратура.

3.4.3. Блок управления.

3.5. Массо-габаритные параметры установки ЕНЭ.

3.6. Оценка стоимости ЕНЭ.

4. Разработка схемы и конструкции и ИНЭ для пригородных участков ж.д. постоянного тока.

4.1. Конструкция ИНЭ.

4.1.1. Общая принципиальная схема ИНЭ и принцип ее работы.

4.1.2. Накопительный модуль.

4.1.2.1. Маховик.

4.1.2.2. Мотор-генератор.

4.1.2.3. Вспомогательные системы.

4.1.3. Блок управления.

4.2. Оценка КПД ИНЭ.

4.3. Оценка стоимости и массо-габаритных параметров установки ИНЭ.

5. Экономическая оценка эффективности использования НЭ в СТЭ постоянного тока 3,3 кВ.

5.1. Определение полигона эффективного использования

НЭ в СТЭ ж.д. транспорта.

5.2. Моделирование типичного участка ж.д. постоянного тока и проведение массовых расчетов по определению основных параметров СТЭ с использованием НЭ и без них.

5.3. Расчет срока окупаемости накопительной системы и общего экономического эффекта от использования НЭ.

5.4. Другие виды ущербов у СТЭ и ее потребителей, снижение которых определяет экономическую эффективность использования НЭ на ж.д. транспорте.

5.4.1. Повышение качества электроэнергии.

5.4.2. Выравнивание нагрузки.

5.4.3. Рациональное использование избыточного тока рекуперации.

5.4.4. Снижение капитальных вложений при строительстве ТП.

5.4.5. Снижение капитальных вложений при строительстве ЛЭП.

5.4.6. Снижение стоимости электроэнергии по тарифу, в зависимости от мощности.

5.4.7. Повышение надежности СТЭ в целом.

5.4.8. Снижение вредного экологического воздействия.

Выводы.

Выводы.

1. Рассмотрены основные типы НЭ, которые принципиально могут использоваться на железнодорожном транспорте и, в частности, в СТЭ постоянного тока. Проведен сравнительный анализ всех основных параметров НЭ и показано, что для СТЭ железных дорог постоянного тока наиболее подходят ЕНЭ и ИНЭ.

2. Установлены и обоснованы места расположения НЭ в электроэнергетической системе железнодорожного транспорта, в которых их использование будет наиболее эффективным.

3. Разработана принципиальная схема и конструкция ЕНЭ, а также математическая модель ЕНЭ, отражающая все переходные процессы при энергообмене между узлами индуктивных и емкостного накопителей внутри конструкции ЕНЭ, применительно к СТЭ постоянного тока.

4. Определена наиболее перспективная принципиальная схема ИНЭ отечественного производства.

5. Рассчитаны КПД ЕНЭ (0,8-0,98) и ИНЭ (0,75-0,94) при различных режимах работы НЭ применительно к СТЭ.

6. Разработана имитационная модель по расчету параметров СТЭ с использованием НЭ различного типа, позволяющая математически воспроизводить картину движения поездов и все процессы, сопровождающие энергообмен между рекуперирующими единицами ЭПС, СТЭ, НЭ и ТП.

7. Исследованы процессы энергообмена в СТЭ постоянного тока 3,ЗкВ при работе НЭ в тяговой сети на остановочных пунктах. Получены данные, отражающие процессы, протекающие в СТЭ при использовании НЭ,

8. Разработана методика оценки состояния СТЭ и выбора режимов работы НЭ.

9. Произведено технико-экономическое обоснование эффективности использования НЭ в СТЭ постоянного тока 3,3 кВ. Показано, что срок

121 окупаемости ИНЭ составляет 4,5-6 лет, а срок окупаемости ЕНЭ на сегодняшний день составляет 35-40 лет. Учитывая перспективу развития технологий изготовления молекулярных конденсаторов, можно предположить, что их энергоемкость в ближайшие 4-5 лет при той же стоимости будет увеличена на порядок. Это дает право считать, что к указанному сроку использование ЕНЭ в СТЭ окажется экономически выгодным.

10. На основании моделирования показаны также другие виды ущербов у СТЭ и ее потребителей, снижение которых определяет экономическую эффективность использования НЭ на ж.д. транспорте.

11. На основе моделирования разработана методика оценки эффективности внедрения НЭ на действующих ж.д. и проектирования новых железнодорожных линий с НЭ.

1. B.2. Maruyama N. "Development of a 15 kWh Wayside Flywheel Set for Railway. Second European Symposium on Flywheel Energy Storage", Torino, Italy. May 9-14, 1983.

2. B.3. Maruyama, N. "Wayside Flywheel Energy Slorage system for Railway and its Field TesT", J.I.E.E. Session on Railway. RAT-83-6, Feb 18. 1983.

3. B.5. Maruyama, N.: Stabilisierung der Fahrdrahtspannung mittels Schwungrad. In: Elektrische Bahnen 90 (1992), H.4.

4. B.6. Reiner K. "Einsatzmuglichkeiten fur Energiespeicher im elektrischen Bahnbetrieb", Elektrische Bahnen 91 (1993), НЛО.

5. В.7. Haubrich H-J, "Batterien in elektrischen Netzen Erfahrungen und Perspektiven", ETG-Fachberichte Nr. 54, VDE-Verlag, Berlin und Offenbach, 1994.

6. B.8. Lechner M., Reiner K. "Einsatz eines Batteriespeichers bei einer Bergbahn", Elektrische Bahnen 93 (1995), H.8.

7. B.9. Karner J. "Выравнивание нагрузки тяговых подстанций с помощью аккумуляторов энергии", Elektrische Bahnen, 1995, № 1/2.

8. В.Ю. Jansch Е."Energieverbrauch und klimarelevante Emissionen im Personenfernverkehr", Elektrische Bahnen 88 (1990). H. 8.

9. B.ll. Gladigau R. "Energiesparen im S-Bahn-Verkehr", Die Deutsche Bahn 1992, H. 12.

10. В.12. Münch J. "Stromversorgungskonzept für OPNV-Unternehmen", Der Nahverkehr 11 (1993), H. 1/2.

11. B.13. Gordon S., Rorke W. "Energy Storage and Alternatives to Improve Train Vollage on a Mass Transit System", Sandia Report, SAND 95-8221 UC-1500. April 1995.

12. B.14. Prescher K., Vollmar H. "Einsatzmuglichkeiten für mittelgroße supraleitende magnetische Energiespeicher (SMES) in Deutschland", VDI-Bericht Nr. 1187,1995.

13. B.15. Reiner G., Reiner K. "Energetisches Betriebsverhallen eines permanenterregten Drehmassenspeichers in Theorie und Praxis. VDI-Bericht Nr. 1168, 1994.

14. B.16. Moninger F. "Drehmassenspeicher in Nahverkehrssystemen", Elektrische Bahnen 96 (1998), H.8.

15. Стырикович M.A., Шпильрайн Э.Э. Энергетика. Проблемы и перспективы. М.: Энергия, 1981.

16. Глебов И.А., Кашарский Э.Г., Рутберг Ф.Г. "Синхронные генераторы кратковременного и ударного действия". Д.: Наука, 1985.

17. Гулиа Н.В. "Маховичные двигатели". М.: Машиностроение,1976.

18. Гулиа Н.В. "Накопители энергии". М.: Наука, 1980.

19. Гулиа Н.В. "Инерция". М.: Наука, 1982.

20. Брускин Д.Э. и др. "Основы электрооборудования летательных аппаратов". М.: Высшая школа, 1978.

21. Синдеев И.М. "Электроснабжение летательных аппаратов". М.: Транспорт, 1982.

22. Бегшоу Н.Е. "Судовые батареи". М.: Судостроение, 1986.

23. Максимов Ю.И. "Новые источники и преобразователи электрической энергии на судах". Л.: Судостроение, 1980.

24. Садуорс Д., Тилли А. "Серно-натриевые аккумуляторы". М.: Мир, 1988.

25. Коровин H.B. "Электрохимические генераторы", M.: Энергия,1974.

26. Подшивалов С.А., Иванов Э.И., Муратов Л.И. и др. "Энергетические установки летательных аппаратов" / М.: Энергоиздат, 1981.

27. Лидоренко Н.С.,Мучник Г. Ф. "Электрохимические генераторы".М.:Энергоиздат,1982.

28. Квасников Л.А., Латышев Л.А., Севрук Д.Д., Тихонов В.Б. "Теория и расчет энергосиловых установок космических летательных аппаратов" / М.: Машиностроение, 1984.

29. Лидоренко Н.С., Бродянский В.М. и др. "Прямое преобразование энергии. Вопросы космической энергетики." / М.: Мир,1975.

30. Куландин A.A., Тимашов C.B., Иванов В.П. "Энергетические системы космических аппаратов". М.: Машиностроение, 1979.

31. Андрианов В.В., Баев В.П. Зенкевич В.Б. и др. "Потери в комбинированных сверхпроводниках при неизотермических условиях"/ ДАН СССР, 1978, т.241, №12.

32. ГлухихВ.А., Гусев O.A., Костенко А.И. и др. "Импульсные источники энергии на основе индуктивных накопителей" / Препринт Б-0299. Л.: НИИЭФА, 1976.

33. Фонер С., Шварц Б. "Сверхпроводящие машины и устройства" М.: Мир, 1977.

34. Казовский Е.Я., Карцев В.П., Шахтарин В.Н. "Сверхпроводящие магнитные системы", Л.: Наука, 1967.

35. Жебит В.А. Разработка сверхпроводниковых накопителей энергии для энергетических систем за рубежом" // Электротехническая промышленность. Серия электрические машины, 1979, Вып. 7(101).

36. Гальчук Ф.З., Дружинин A.C., Кучинский В.Г., Ларионов Б.А. "Некоторые вопросы активного экранирования накопителейцилиндрической геометрии" / Доклады II Всесоюзной конференции по инженерным проблемам термоядерных реакторов. Т. III. JL: НИИЭФА, 1982.

37. Егоров С. А. "Магнитные системы сверхпроводящих индуктивных накопителей энергии без внешних полей" / Доклады II Всесоюзной конференции по инженерным проблемам термоядерных реакторов. Т. II. Л.: НИИЭФА, 1982.

38. Брехна Г "Сверхпроводящие магнитные системы". М.: Мир,1976.

39. Егоров С.А., Костенко А.И. "К применению системы из двух сверхпроводящих эллипсоидных катушек, не имеющей внешнего магнитного поля качестве индуктивного накопителя энергии". Преприт Б-0310. Л.: НИИЭФА, 1976.

40. Бостик У., Нарди В., Цукер О. "Накопление и коммутация энергии больших плотностей". М.: Мир, 1979.

41. Комин A.B., Кучинский В.Г. "Мощные импульсные источники питания". Обзор ОК-21, Л.: НИИЭФА, 1978.

42. Карасик В.Р. "Физика и техника сильных магнитных полей". М.: Наука, 1964.

43. Фастовский В.Г., Петровский Ю.В., Ровинский А.Е. "Криогенная техника". М.: Энергия, 1974.

44. Веников В.А., Зуев Э.Н., Околотин B.C. "Сверхпроводники в энергетике". М.: Энергия, 1972.

45. Ермуратский В.В., Ермуратский П.В. "Конденсаторы переменного тока в тиристорных преобразователях". М.: Энергия, 1979.

46. Кучинский Г.С. "Высоковольтные импульсные конденсаторы". Л.: Энергия, 1973.

47. Кучинский Г.С., Назаров Н.И., Назарова Г.Т. и др. "Силовые электрические конденсаторы" / М.: Энергия, 1975.

48. Маршак И.С. "Импульсные источники света". М.: Энергия,1978.

49. Кононов С.П., Скребнев Б.А. "Анализ резонансной и квазирезонансной зарядок емкостных накопителей в безразмерных параметрах" // Изв. вузов., Электромеханика, 1971, №5.

50. Мизюрин С.Р., Соколов B.C., Соловьева Т.В. "Исследование зарядного процесса емкостного накопителя энергии от синхронного генератора через выпрямитель" // Электротехника. 1973, №12.

51. Астахов Ю.Н., Веников В.А., Сумин А.Г., Тер-Газарян А.Г. "Возможности транспорта электрической энергии с помощью линейных накопителей энергии" //Труды МЭИ, 1983, Вып. 619.

52. Тер-газарян А.Г. "Массо-габаритные параметры накопителей электрической энергии"/ Моск. энерг. инс-т М., 1982- 16 е.- Деп. в Информэнерго 15.10.82,№1103 Эн-Д82.

53. Бут Д. А. и др. "Накопители энергии" Москва, "Энергоиздат", 1991г.

54. Программный комплекс расчета пропускной способности по системе электроснабжения двухпутных магистральныхэлектрифициро-ванных линий. ОФАП МПС № г.р. 1115863.00258-01, М. 1987г.

55. Андреев В.В. "Методы разработки алгоритмов и программ при использовании средств вычислительной техники для решения задач проэктирования и эксплуатации систем электроснабжения электрифицированных ж.д.", в двух частях, М. 1984г.

56. З.1. Марквард Г.Г. Справочник по электроснабжению железных орог. -М: Транспорт, 1981.

57. Пазеев Г.Ф. "О некоторых ключевых схемах для заряда емкости от источника постоянного напряжения". Проблемы технической электродинамики, 1969, вып. 19.

58. Пентегов И.В. "Основы теории зарядных цепей емкостных накопителей энергии". Киев 1982.

59. Журнал "Электричество" Москва , энергоатомиздат, 1993г.№1, статья: "Условия эффективного использования емкостного накопителя энергии в системах тягового электроснабжения железных дорог", Пупынин В.Н., Никитин В.А.

60. Никитин В.А. "Эффективность использования накопителей энергии на пригородных участках электрифицированных железных дорог" Моск. ин-т инж. ж.-д. трансп. М.,1990-14с.- Деп. в ЦНИИ ТЭИ МПС ноябрь 1990, №5403

61. Волков И.В., Пентегов И.В. "Оптимальные процессы заряда емкостных накопителей энергии". Изв. вузов. Энергетика. - 1967, № 4.

62. Rose M.F. "Compact Capacitor Powered Railgun System" // IEEE Transactions on Magnetics. 1986. Vol. MAG-22, N6.

63. Иванов A.M. "Техническое описание, характеристики, области применения аномальных конденсаторов", 1999.

64. Грудинский П.Г. "Электро-технический справочник", М.: "Энергия", 1971.

65. З.Ю. Специальный каталог Опытного завода Всесоюзного электротехнического института имени В. И. Ленина, 1996.311. ТЗ по БЗМ1.

66. Глебов И. А., Кашарский Э. Г., Рутберг Ф. Г. "Синхронные генераторы кратковременного и ударного действия", JT.: Наука, 1985.

67. Манн Э.Г., Тиунчик В.М. "Кольцевые электромеханические инерционные аккумуляторы" // Электричество, №4, 1986.

68. Дедовский А.Н., Литвинов П.И., Новиков М. Э. и др. "Проблемы создания кинетических аккумуляторов электрической энергии" //Электричество, №3, 1978.

69. Ершевич В.В., Кирьянова H.A. "Крупные электроаккумулирующие установки" // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, №1. 1985.

70. Бертинов А.И., Бут Д.А., Мизюрин С.Р. и др. "Специальные электрические машины" / М.: Энергоиздат, 1982.

71. Брускин Д.Э., Зарохович А.Е., Хвостов B.C. "Электрические машины", ч. 1 и 2. М.: Высшая школа, 1987.

72. Шереметьевский H.H."Электромеханика и мирный космос" // Электротехника, №6, 1987.

73. Джента Д. "Накопление кинетической энергии"/Пер, с англ. под ред. Г.Г. Портнова. М.: Мир, 1988.

74. Иванов-Смоленский А. В. "Электрические машины", М.: "Энергия", 1980.

75. Копылов И.П. "Электрические машины" М.: "Энергоатомиздат", 1986.

76. Орлова И.Н.'Тиродвигатели" / М.: Машиностроение, 1983.

77. Когаи К. "Анализ маховичной системы накопления энергии", Всесоюзный центр переводов научно-технической литературы, перевод с японского №И63-43, 1982.

78. Петруша Ю.С. "Повышение надежности электроснабжения народного хозяйства с помощью индуктивных энергонакопителей", Энергетика, Минск, 1986.

79. Волькенау И. М., Зейлигер А.И., Хабачев JI. Д. "Экономика формирования электриэнергетическнх систем", М., 1981.

80. Веников В. А. Журавлев В. Г., Филиппова Т. А. "Оптимизация режимов электростанций и энергосистем", М., 1981.

81. Астахов Ю.М. и др. "Накопители энергии в электрических системах" Москва, "Высшая школа", 1989 г.

82. Астахов Ю.Н., Гордиевский И.Г., Карасев Д.Д. "Критериальный анализ технико-экономических задач в энергетике" / в кн.: Кибернетику на службу коммунизму. Т.7, М., 1973.

83. Павлов JI.H. "Методическое и аппаратное обеспечение энергосберегающих технологий эксплуатации электрического подвижного состава постоянного тока", Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, С.-Петербург, 1999.

84. Лялик Г. Н., Урванцев В. И. "Перспективы выравнивания графиков электрических нагрузок энергосистем"/ Принципы и методические основы проектирования ЕЭС СССР // Сборник научных трудов, Энергосетьпроект, 1985.

85. Михайлов В. В. "Тарифы и режимы электропотребления". М.,1986.