Приложение А (справочное). Методы моделирования и измерения на месте эксплуатации

Приложение А
(справочное)

Методы моделирования и измерения на месте эксплуатации

А.1 Общие положения

В настоящем приложении представлена информация для поддержки проектирования СНЭ. Она включает рассмотрение места установки и энергоемкости СНЭ путем изучения ожидаемых эффектов при внедрении СНЭ на основе моделирования или измерений, полученных от временно установленной СНЭ.

А.2 Проектирование СНЭ с использованием программного обеспечения для моделирования

А.2.1 Общие положения

В настоящем разделе представлены различные условия использования программного обеспечения для моделирования при проектировании СНЭ.

А.2.2 Программное обеспечение для моделирования

Программное обеспечение для моделирования, должно иметь подтвержденную репутацию. Модель должна иметь возможность учитывать движение поездов и электрическое взаимодействие в сети электроснабжения. Временной шаг расчета моделирования не должен превышать 1 с.

А.2.3 Входные параметры для моделирования

А.2.3.1 Общие положения

Входные параметры для моделирования, используемого для изучения реализации СНЭ, описаны в А.2.3.2 - А.2.3.5

А.2.3.2 Отслеживание данных профиля движения

Должны быть включены условия маршрута, включая уклоны, радиусы кривых, ограничения скорости, расположение станций, а также однопутный или двухпутный путь и т.д.

А.2.3.3 Эксплуатационные данные

Для эксплуатационных данных везде, где это возможно, следует использовать условия, приведенные в таблице А.1.

Таблица А.1 - Эксплуатационные данные

N	Входные данные	Примечания
1	График работы: a) пиковые часы, b) непиковые часы	Должны использоваться по крайней мере эти два периода в день, т.е. а) и b). Если для моделирования используют уже существующий маршрут, следует применять актуальное расписание
2	Пассажирская загрузка
3	Длительность остановки на станции
4	Длительность пробега между станциями	Может быть определено вместе с системой автоматической работы поезда (АРП)
5	Раздел сигналов блокировки	Необязательный, потому что: a) случаи, когда работа поезда нарушается, обычно не рассматриваются при моделировании СТЖЭ, b) в разделе сигналов при движении такого понятия нет
6	Регулирование скорости при автоматической защите поезда/автоматической работе поезда	Автоматическая защита поезда (АЗП)/автоматическая работа поезда (АРП) может ограничивать скорость в каждом местонахождении. Необязательно, как и раздел сигналов блокировки. Однако профиль движения ПС может определяться системой управления АРП, а ограничение скорости на конкретном участке железной дороги может устанавливаться АЗП; в этих случаях при вводе других параметров при использовании инструментов моделирования без моделей АЗП/АРП должны быть учтены ограничения, накладываемые АЗП/АРП
7	Профиль движения поезда	Если для моделирования используют уже существующий маршрут, следует применять реальный профиль движения поезда

А.2.3.4 Данные о подвижном составе

В качестве данных о ПС везде, где это возможно, следует использовать условия, приведенные в таблице А.2.

Таблица А.2 - Данные о подвижном составе

N	Входные данные	Примечания
1	Конфигурация поезда
2	Вес ПС (пустой)/вес ПС (груженый)
3	Длина состава
4	Энергопотребление вспомогательных систем	Следует учитывать различия в условиях, связанных с климатом и/или сезонами
5	Ускорение
6	Замедление (обычное, максимальное, аварийное)	Данные об аварийном замедлении не являются обязательными
7	Метод управления	Примеры - привод асинхронного двигателя с питанием от инвертора, привод двигателя постоянного тока с ППЭ и т.д.
8	Ограничитель постоянного напряжения (характеристики ограничения низкого напряжения)
9	Ограничитель перенапряжения (рекуперативные характеристики при низкой нагрузке)	Зависимость усилия электрического тормоза от характеристики напряжения (при увеличении напряжения)
10	Мощность двигателя и их число	При необходимости
11	Сопротивление в начале движения
12	Сопротивление в повороте
13	Формула сопротивления при движении	Например, с применением коэффициентов Дэвиса
14	Тяговые характеристики	Скоростно-тяговые характеристики и скоростно-токовые характеристики при разном сетевом напряжении
15	Рекуперативные характеристики	Скоростно-электрические характеристики тормозного усилия и скоростно-токовые характеристики при разном сетевом напряжении

А.2.3.5 Данные железнодорожной тяговой сети

В качестве данных ЖТС постоянного тока везде, где это возможно, следует использовать условия, приведенные в таблице A.3.

Таблица A.3 - Данные железнодорожной тяговой сети

N	Входные данные	Примечания
1	Топология ЖТС	Расположение тяговых подстанций, положения соединений, положения параллельного соединения секций, применение соединения секций и/или подвесного соединения и т.д.
2	Установленная мощность (мощность выпрямителя)	Для существующего маршрута должна быть введена фактическая мощность выпрямителя
3	Число действующих выпрямительных устройств
4	Напряжение питания	Для существующего маршрута вводят фактическое напряжение питания
5	Регулировка постоянного напряжения	Для существующего маршрута вводят фактические данные регулирования постоянного напряжения
6	Характеристики СНЭ
7	Сопротивление положительной линии сети питания	Для моделирования с использованием упрощенной эквивалентной схемы положительное и отрицательное сопротивление рассматривается как сумма
8	Сопротивление отрицательной линии сети питания	См. примечание к п. 7

А.2.4 Оценка результатов моделирования

На основании результатов моделирования определяют и оценивают как минимум следующие детали, касающиеся СНЭ:

a) энергоемкость и число единиц оборудования;

b) место установки;

c) энергосберегающие эффекты.

Эффект от энергосбережения следует оценивать путем сравнения потребления энергии до и после установки СНЭ.

А.3 Подтверждение эффективности установки СНЭ, находящейся в эксплуатации

А.3.1 Общие положения

Если для проверки эффекта от установки должна быть временно установлена реальная СНЭ, необходимо указать следующие детали. Они также могут быть применены к измерениям уже введенного в эксплуатацию СНЭ.

А.3.2 Перед установкой

Перед установкой реальной СНЭ должны быть измерены и подготовлены в качестве исходных данных количество потребляемой электроэнергии и напряжение питания. Поскольку на такие предварительные измерения могут значительно влиять сезон, температура и другие факторы, требуется измерить и подготовить как можно больше данных, чтобы облегчить последующее сравнение.

Если СНЭ должна быть установлена на существующей тяговой подстанции, потребление энергии и напряжение питания должны быть измерены не только для целевой тяговой подстанции, но и одновременно для других тяговых подстанций.

А.3.3 После установки

Проверку проводят путем измерения напряжения питания и потребления энергии тяговыми подстанциями и СНЭ. Измерения должны быть выполнены одновременно и для других тяговых подстанций.

Для сравнения до и после установки следует использовать как можно больше данных о потреблении энергии. Чтобы облегчить оценку, следует получить эксплуатационные данные ПС.

Измеряют и оценивают параметры, перечисленные в таблице А.4.

Таблица А.4 - Данные измерений

N	Измеряемый параметр	Примечания
А	Измерения, выполненные на каждой отдельной тяговой подстанции
1	Напряжение шины постоянного тока
2	Постоянный ток каждого отдельного выпрямительного блока
3	Общий постоянный ток
4	Ток заряда/разряда СНЭ	После установки
5	Входное напряжение на стороне переменного тока
6	Входной ток на стороне переменного тока на трансформатор выпрямителя
7	Температурные и погодные условия
В	Условия эксплуатации
1	Количество единиц ПС и пройденное расстояние
2	Пассажирская загрузка