Применение возобновляемых источников энергии в системах электроснабжения железных дорог постоянного тока

На основе использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в системах электроснабжения железнодорожного транспорта (СЭЖТ) возможно повысить надежность энергообеспечения процессов перевозок и повысить их энергетическую эффективность, а также улучшить показатели качества электроэнергии. Для получения количественных показателей, характеризующих результаты применения ВИЭ, разработаны компьютерные модели системы электроснабжения участка магистральной железной дороги постоянного тока. К вводам 10 кВ тяговых подстанций подключались ветропарки, мощность которых изменялась во времени. С помощью этих моделей возможно решение следующих задач: оценка воздействия ВИЭ на качество электроэнергии; определение областей их применения в СЭЖТ; выявление мест наилучшего размещения ВИЭ в сетях. Результаты цифрового моделирования СЭЖТ показали, что за счет ВП достигаются следующие положительные эффекты: напряжения, подводимые к электровозам, увеличиваются на 1…2,5 %; коэффициенты k2U на вводах 110 кВ тяговых подстанций (ТП) снижаются на 60…64 %; коэффициенты гармоник kU уменьшаются в 2,6…2,8 раза; средние значения потерь мощности в головной ЛЭП 110 кВ понижаются в 2,4 раза. Таким образом, применение ВИЭ дает возможность стабилизировать напряжения на токоприемниках электровозов, снизить уровни несимметрии и несинусоидальности на шинах 110 кВ ТП, а также электропотребление из электроэнергетической системы (ЭЭС) и потери электроэнергии. Таким образом, на основе интеграции ВИЭ в СЭЖТ можно повысить показатели энергоэффективности и улучшить качество электроэнергии. За счет снижения электропотребления из ЭЭС, использующей тепловые электростанции, могут быть заметно уменьшены выбросы парниковых газов.