Електротехнічний комплекс з вітродизельною установкою гарантованого живлення для тягових підстанцій залізниць

Abstract

UA: У статті запропоновано структурно-схемні рішення електротехнічного комплексу з гібридним джерелом енергії для живлення споживачів власних потреб тягових підстанцій залізниць і пристроїв сигналізації, централізації та автоблокування. Доцільно використати у вітроенергетичних установках багатополюсні синхронні генератори з постійними магнітами, які дають змогу створювати системи прямої передачі моменту від вітроколеса на вал генератора. Застосування таких генераторів при досить простих схемах перетворювачів значно підвищує ефективність системи генерування. Розроблено оптимальний алгоритм керування електротехнічним комплексом гарантованого живлення відповідальних нетягових споживачів на базі вітродизельної установки з використанням статичних перетворювачів і проміжного накопичувача електричної енергії. Розроблено математичний опис та імітаційну модель вітродизельного електротехнічного комплексу для дослідження статичних режимів. RU: В статье предложены структурно-схемные решения электротехнического комплекса с гибридным источником энергии для питания потребителей собственных нужд тяговых подстанций железных дорог и устройств сигнализации, централизации и блокировки. Целесообразно использовать в ветроэнергетических установках многополюсные синхронные генераторы с постоянными магнитами, которые позволяют создавать системы прямой передачи момента от ветроколеса на вал генератора. Применение таких генераторов при простых схемах преобразователей значительно повышает эффективность системы генерирования. Разработан оптимальный алгоритм управления электротехническим комплексом гарантированного питания ответственных нетяговых потребителей на базе ветродизельной установки с использованием статических преобразователей и промежуточного накопителя электрической энергии. Разработаны математическое описание и имитационная модель ветродизельного электротехнического комплекса для исследования статических режимов. EN: The article proposes structural and schematic solutions for an electrical engineering complex with a hybrid energy source to power consumers of their own needs of traction substations of railways and signaling, interlocking and interlocking devices. The selected structure of the complex, the main source of energy of which is wind power plants, and additional, including backup ones, is a dieselelectric station and an intermediate storage of direct current electrical energy. As a result of the analysis of various options, it was proposed to use multi-pole synchronous generators with permanent magnets in wind power plants that allow the creation of direct torque transfer systems from the wind wheel to the generator shaft. In addition, the use of such generators when using rather simple converter circuits significantly increases the efficiency of the generating system. It is rational to make an intermediate electric energy storage device on the basis of a rechargeable battery, to which a block of supercapacitors can be switched on, ensuring a reduction in battery current surges and reducing the load on the dieselelectric station in transient conditions. An optimal control algorithm has been developed for an electrotechnical complex of guaranteed power supply to responsible non-choking consumers based on a wind-diesel plant using static converters and an intermediate electrical energy storage device. A mathematical description and simulation model of a wind-diesel electrical complex for the study of static modes has been developed.