CC BY
0
Аспирант кафедры «Технология транспортных процессов и логистика», ДВГУПС.
Тел.: +7 (4212) 46-73-75.
E-mail: andrei.akelev@mail.ru
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Король, Р. Г. Моделирование пропускной способности пограничных переходов транспортного коридора «Приморье-1» в условиях увеличения грузопотока / Р. Г. Король, А. С. Акельев. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2023. -№ 2 (54). - С. 97 - 106.
УДК 621.311
Postgraduate student of the department «Technology of transport processes and logistics», FESTU.
Phone: +7 (4212) 46-73-75.
E-mail: andrei.akelev@mail.ru
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Korol R.G., Akeliev A.S. Modeling of the capacity of border crossings of the «Primorye-1» transport corridor in conditions of increasing cargo traffic. Journal of Transsib Railway Studies, 2023, no. 2 (54), pp. 97-106 (In Russian).
Н. П. Местников1'2, П. Ф. Васильев1'2, В. З. Манусов3, А. К. Корякин4, А. М-Н. Альзаккар5
Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова (СВФУ), г. Якутск, Российская Федерация;
2Институт физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова СО РАН (ИФТПС СО РАН),
г. Якутск, Российская Федерация;
3Новосибирский государственный технический университет (НГТУ), г. Новосибирск, Российская Федерация;
4Арктический государственный агротехнологический университет (АГАТУ), г. Якутск, Российская Федерация;
5Университет Аль-Баас, г. Хомс, Сирийская Арабская Республика
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТА ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ КОНЦЕНТРАЦИИ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ
Аннотация. Статья посвящена исследованию эффекта системы концентрации солнечного излучения, состоящей из линз Френеля, для фотоэлектрических электростанций. В работе применены ключевые требования по выполнению натурных исследований в объектах гелиоэнергетики в соответствии с теорией планирования экспериментальных исследований. Использованы методы обработки экспериментальных данных путем вычисления среднестатистических показателей генерирующей мощности фотоэлектрической электростанции. Натурные исследования выполнены в центральной части Республики Саха (Якутия) в течение февраля - марта. Сущностью исследования является идентификация характера влияния системы концентрации солнечного излучения на выработку электроэнергии от фотоэлектрической электростанции в зимне-весенний период эксплуатации. Получены контрольные параметры изменения величины генерирующей мощности фотоэлектрической электростанции до и после применения системы концентрации солнечного излучения. Установлено, что в случае применения данной системы выработка электроэнергии от фотоэлектрической электростанции увеличивается на 16...17 % при условии отсутствия факторов, снижающих интенсивность солнечного излучения. Зафиксировано, что в случае наличия малой облачности выработка электроэнергии от фотоэлектрической электростанции уменьшается на 6 % без применения системы концентрации солнечного излучения. В случае применения данной системы в условиях малой облачности выработка электроэнергии уменьшается на 7.8 %. Обоснована неэффективность применения линз Френеля для фотоэлектрической электростанции в условиях облачной погоды вследствие низкой активности солнечного излучения. Дополнительно зафиксировано незначительное увеличение температуры поверхности панели в случае применения данных линз. В этой связи рекомендуется внедрение системы концентрации солнечного излучения для фотоэлектрических электростанций только в зимне-весенний период в целях повышения выработки электроэнергии от фотоэлектрической электростанции и предотвращения риска скачкообразного повышения поверхностной температуры фотоэлектрических панелей. Полученные результаты исследований могут быть применены в целях актуализации комплекса мероприятий по повышению электроэнергетической эффективности объектов гелиоэнергетики на территории Северо-Востока России.
Данные исследования проведены в рамках выполнения государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (Рег. № 121032200059-7, научная тема FWRS-2021-0003). Работа
выполнена с использованием научного оборудования ЦКП ФИЦЯНЦ СО РАН. Выражаем благодарность ЦКП ФИЦЯНЦ СО РАН за возможность проведения исследований на научном оборудовании Центра.
Ключевые слова: линза Френеля, фотоэлектрическая панель, фотоэлектрическая электростанция, выработка электроэнергии, Север.
Nikolay P. Mestnikov12, Pavel F. Vasilyev1'2, Vadim Z. Manusov3, Alexander K. Koryakin4, Ahmad M-N. Alzakkar5
^orth-Eastern Federal University named M.K. Ammosov (NEFU), Yakutsk, the Russian Federation; 2Institute of Physical and Technical Problems of the North named V.P. Larionov SB RAS, Yakutsk, the Russian Federation; ■Novosibirsk State Technical University (NSTU), Novosibirsk, the Russian Federation; 4Arctic State Agrotechnological University (ASAU), Yakutsk, the Russian Federation; 5Al Baath University, Homs, Syrian Arab Republic
INVESTIGATION OF THE EFFECT OF INTRODUCING A SOLAR RADIATION CONCENTRATION SYSTEM FOR PHOTOVOLTAIC POWER PLANTS IN THE CONDITIONS OF THE NORTH-EAST OF RUSSIA
Abstract. The paper is devoted to the study of the effect of the solar radiation concentration system, consisting of Fresnel lenses, for photovoltaic power plants. The paper applies the key requirements for the implementation of full-scale research in solar power facilities in accordance with the theory of experimental research planning. Methods for processing experimental data were used by calculating the average statistical indicators of the generating power of a photovoltaic power plant. Field studies were carried out in the central part of the Republic of Sakha (Yakutia) during February - March. The essence of the study is to identify the nature of the influence of the solar radiation concentration system on the generation of electricity from a photovoltaic power plant in the winter-spring period of operation. The control parameters of the change in the value of the generating power of the photovoltaic power plant before and after the application of the solar radiation concentration system are obtained. It has been established that in the case of using this system, the generation of electricity from a photovoltaic power plant increases by 16... 17 %, provided there are no factors that reduce the intensity of solar radiation. It has been recorded that in the case of low cloudiness, electricity generation from a photovoltaic power plant is reduced by 6% without the use of a solar concentration system. In the case of using this system in conditions of low cloudiness, power generation is reduced by 7... 8 %. The inefficiency of using Fresnel lenses for a photovoltaic power plant in cloudy weather due to the low activity ofsolar radiation is substantiated. Additionally, a slight increase in the panel surface temperature was recorded in the case of using these lenses. In this regard, it is recommended to introduce a solar concentration system for photovoltaic power plants only in the winterspring period in order to increase electricity generation from a photovoltaic power plant and prevent the risk ofan abrupt increase in the surface temperature of photovoltaic panels. The obtained research results can be applied in order to update the set of measures to improve the electric power efficiency of solar power facilities in the North-East of Russia.
These studies were carried out as part of the implementation of the state task of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (Reg. No. 121032200059-7, scientific topic FWRS-2021-0003). The work was carried out using the scientific equipment of the Center for Collective Use of the Federal Research Center of the YaNC SB RAS. We would like to express our gratitude to the Center for Collective Use of the FRC YSC SB RAS for the opportunity to conduct research using the scientific equipment of the Center.
Keywords: fresnel lens, PV-panel, solar power plant, power generation, North.
Электроснабжение отдаленных населенных пунктов Северо-Востока России производится посредством эксплуатации объектов автономной генерации. Под данными объектами подразумеваются дизель-генераторные, газопоршневые, бензогенераторные, парогенераторные установки, требующие бесперебойного обеспечения комплектующими и горюче-смазочными материалами (ГСМ) [1]. Территория Северо-Востока России имеет слаборазвитую инфраструктуру, где отсутствуют железнодорожное сообщение и круглогодичные автомобильные дороги. Вследствие этого фактическая стоимость комплектующих и ГСМ для объектов автономной генерации увеличивается на 150...200 %, при сроках доставки до двух лет [2].
В этой связи с начала 2000-х гг. на территории Республики Саха (Якутия) начата реализация проектов строительства ветровых и фотоэлектрических электростанций (далее -ветровые и фотоэлектрические ЭС) в целях уменьшения потребления дорогостоящих ГСМ и изношенности ключевых генерирующих мощностей. На территории региона эксплуатируются 23 фотоэлектрических ЭС [3] с суммарной установленной мощностью более 3 МВт. Главный
№
результат внедрения фотоэлектрических ЭС - это экономия дизельного топлива и снижение выбросов вредных веществ в окружающую среду. В течение 2016 - 2017 гг. на территории региона годовое потребление дизельного топлива уменьшилось на 474 т (¿1 493, 1 т СО2) с общим экономическим эффектом 26 млн руб.
Определенные климатические факторы Северо-Востока России негативно влияют на выработку электроэнергии от фотоэлектрических ЭС [4, 5]. Вследствие влияния поверхностного загрязнения, вызванного образованием слоя мелкодисперсных фракций пыли, генерирующая мощность фотоэлектрических панелей (ФЭП) уменьшается на 44... 46 % [6]. Существует другой вид поверхностного загрязнения, вызванного образованием снегового покрова, при этом генерирующая мощность ФЭП уменьшается на 13.87 % в зависимости от слоя снега [7].
Известно, что значительная доля выработки электроэнергии от фотоэлектрических ЭС на территории Северо-Востока России фиксируется в весенне-летний период вследствие значительной солнечной инсоляции (2,09.5,99 кВт-ч/м2 в сутки). В данный период эксплуатации объем потребления электроэнергии уменьшается в два - три раза на фоне окончания отопительного сезона. В связи с этим появляются значительные излишки электроэнергии от фотоэлектрических ЭС, которые зачастую не потребляются.
В зимний период на фоне низких показателей солнечной инсоляции (0,04.0,95 кВт-ч/м2 в сутки) фотоэлектрические ЭС практически не вырабатывают электроэнергию. Однако значительная доля потребления электроэнергии в населенных пунктах Северо-Востока России приходится на зимний период ввиду функционирования котельных установок для отопления зданий и сооружений. На арктической территории практически весь необходимый объем электроэнергии вырабатывается от объектов автономной генерации с высоким потреблением дорогостоящих ГСМ и изношенностью ключевых генерирующих мощностей - дизель-генераторных установок. Резервирование объектов автономной генерации на территории Северо-Востока России составляет 200.300 %, что является одним из основных требований в целях обеспечения требуемой надежности при проектировании, строительстве и эксплуатации данных объектов. При выполнении данного требования пропорционально снижается коэффициент использования установленной мощности объекта автономной генерации.
На основании изложенного выше поиск и исследование способов повышения выработки электроэнергии от фотоэлектрических ЭС в зимний период эксплуатации на территории Северо-Востока России имеет высокую актуальность и прикладную востребованность.
В источнике [8] описаны исследования возможности внедрения плоских фотоэлектрических концентраторов для фотоэлектрической ЭС. Данный концентратор позволяет увеличить коэффициент отражения энергии солнечного излучения на поверхность ФЭП. В качестве концентраторов применялись материалы, имеющие высокую долю отражения солнечного излучения. Положительный эффект внедрения в виде повышения выработки электроэнергии получен только в случае равномерного отражения энергии солнечного излучения на переднюю поверхность ФЭП. Однако вследствие размещения концентраторов на горизонтальной поверхности земли значительно увеличивается риск их ускоренного загрязнения мелкодисперсными фракциями пыли.
Известно изобретение [9], где предлагается применение линз Френеля в качестве концентратора энергии солнечного излучения в целях повышения направляемой солнечной инсоляции на поверхность ФЭП с последующим увеличением ее выработки электроэнергии. Сущность данного изобретения заключается в применении линз Френеля на основе размещения их на поддерживающих механических системах. Зафиксировано, что линзы Френеля имеют значительную эффективность только в случае обеспечения автоматизированной ориентации ФЭП к источнику солнечного излучения. Известно, что данное условие выполняется посредством применения трекерных установок.
Концентраторы энергии солнечного излучения применяются не только для ФЭП, но и в фотоэлектрических коллекторах [10], где на территории южной части Урала идентифицирована зависимость выработки электроэнергии фотоэлектрической ЭС от величины солнечной инсоляции при использовании данных концентраторов и вакуумных солнечных коллекторов. Доказана целесообразность использования вакуумных солнечных коллекторов для бытового потребителя на территории России. Обоснована дополнительная возможность применения концентраторов в различных направлениях развития гелиоэнергетики.
Известны прикладные исследования [11 - 14] по изучению возможности внедрения концентраторов энергии солнечного излучения, функционирующих на основе отражения излучения на поверхность ФЭП. Отличительной чертой данного исследования является то, что в качестве концентраторов применены полувогнутые гибкие зеркала, размещенные напротив ФЭП. Установлено, что посредством внедрения данных концентраторов установленная мощность фотоэлектрической ЭС может быть сокращена с последующим уменьшением ее капитальной стоимости в 1,20.. .1,46 раза.
Возможность внедрения линз Френеля и других видов концентраторов солнечного излучения в некоторой степени исследованы для внедрения в фотоэлектрические ЭС. Однако при этом в известных исследованиях незначительно исследован характер влияния поверхностной температуры ФЭП, которая увеличивается вследствие применения данных концентраторов. Не изучены особенности функционирования фотоэлектрических ЭС с концентраторами солнечного излучения и в климатических условиях Северо-Востока России. Климат Северо-Востока России отличается тем, что в весенний период сохраняется отрицательная температура окружающей среды со значительным увеличением суточной солнечной инсоляции (0,13 кВт-ч/м2 ^ 4,54 кВт-ч/м2). Специфические условия Северо-Востока России могут обеспечить возможность повышения выработки электроэнергии от объектов гелиоэнергетики с применением указанных выше концентраторов солнечного излучения при минимальном увеличении поверхностной температуры ФЭП за счет естественного охлаждения окружающей средой.
В ходе выполнения натурных исследований применено следующее оборудование: поликристаллические ФЭП установленной мощностью 8 Вт с 16 ед. фотоэлементов, имеющие единичную площадь 27,04 см2 (52 мм х 52 мм) по 0,5 Вт; система концентрации солнечного излучения (СКСИ), состоящая из линз Френеля, которые имеют единичную площадь 27,04 см2 (52 мм х 52 мм) с фокусным расстоянием 50 мм; контроллер заряда; аккумуляторная батарея (АКБ); климатическая станция с функцией регистрации и передачи данных в режиме реального времени; определенный перечень измерительных и регистрирующих устройств.
Расчетное расстояние между СКСИ и передней поверхностью ФЭП соответствует фокусному расстоянию линзы Френеля (~ 50 мм). Данное требование сформировано вследствие выполнения предварительных замеров при различных диапазонах расстояния между линзой и панелью. При выполнении данных замеров установлено, что наиболее значительная концентрация энергии солнечного излучения наблюдается при размещении СКСИ в пределах фокусного расстояния линзы.
Учтены ключевые требования теории планирования экспериментальных исследований с повторностью натурных исследований. В рамках обработки экспериментальных данных использованы методы идентификации среднестатистических показателей функционирования фотоэлектрической ЭС и способы получения необходимых закономерностей и графиков, описывающих характер воздействия системы концентрации солнечного излучения на рабочие характеристики фотоэлектрической ЭС.
Натурные исследования по изучению особенностей функционирования системы концентрации энергии солнечного излучения для ФЭП выполнены в зимне-весенний период. Место проведения данных исследований имеет следующие характеристики: зимний температурный минимум -65 °С; летний температурный максимум - +40 °С; суточная
фотоэлектрическая радиация горизонтальная летом - 4,56.6,23 кВт-ч/м2; суточная фотоэлектрическая радиация горизонтальная зимой - 0,13.1,11 кВт-ч/м2; годовая продолжительного солнечного сияния - 1 800.2 000 ч.
Определена повторность выполнения экспериментов в соответствии с выражением (1), где учитываются уровень и количество климатических факторов (фактор, снижающий солнечную инсоляцию - облачность; температура окружающей среды; снеговой покров):
п = т = 23 = 8 раз, (1)
где т - уровни климатических факторов, о. е.;
i - количество климатических факторов, ед.
По выражениям (2) произведено формирование электроэнергетических показателей и закономерностей эффекта внедрения СКСИ в ФЭП:
РФЭП, РФЭП _ I(Есолн ); ТФЭП, ТФЭП _ I(Есолн ); ТФЭП. факт, ТФЭП. факт _ I(Есолн ) _ То. с , (2)
где РФЭП - генерирующая мощность ФЭП без СКСИ, Вт/м2;
Р<ЛФп - генерирующая мощность ФЭП с СКСИ, Вт/м2;
Есолн- горизонтальная фотоэлектрическая радиация, Вт/м2;
ТФЭП - поверхностная температура ФЭП без СКСИ, °С;
ТФЭП - поверхностная температура ФЭП без СКСИ, °С;
ТФЭП факт - фактическая поверхностная температура ФЭП без СКСИ с учетом вычета температуры воздуха, °С;
ТФЭП.факт - фактическая поверхностная температура ФЭП с СКСИ с учетом вычета
температуры воздуха, °С;
ТО С - действительная температура окружающей среды из климатической станции, °С.
Математическое моделирование этого исследования не произведено вследствие того, что данное исследование имеет натурно-экспериментальный характер. Моделирование может быть произведено тогда и только тогда, когда будут идентифицированы ключевые характеристики функционирования СКСИ в составе ФЭП путем выполнения дополнительных натурных исследований на весь оставшийся диапазон температуры окружающей среды (от -65 °С до +35 °С) в климатических условиях Северо-Востока России.
Алгоритм выполнения натурных исследований состоит из следующих действий (рисунок 1): проверка наличия ясной погоды в окружающей среде с возможностью допущения переменной облачности; сборка и монтаж комплектующих фотоэлектрической ЭС микромощности; проверка на исправность фотоэлектрической ЭС микромощности, измерительных и регистрирующих устройств; размещение ФЭП в перпендикулярно-прямой ориентации к источнику солнечного излучения; подготовка и размещение ФЭП в условиях окружающей среды в течение 0,5.1 ч; установка опытного образца СКСИ на исследуемую ФЭП; замер и регистрация экспериментальных данных фотоэлектрической ЭС и климатических данных посредством применения климатической станции в период середины солнечного дня; повтор замера и регистрации экспериментальных и климатических данных по выражению (1); обработка полученных данных; идентификация электроэнергетических закономерностей по выражениям (2); формирование результатов натурных исследований.
Рисунок 1 - Алгоритм выполнения натурных исследований
На рисунке 2 представлены внешние виды исследуемых ФЭП в ходе идентификации эффекта внедрения СКСИ с линзами Френеля.
а б в
Рисунок 2 - Внешние виды ФЭП в ходе выполнения натурных исследований: а - передний вид фотоэлектрической панели с линзами Френеля; б - передний вид фотоэлектрической панели без линз Френеля; в - боковой вид фотоэлектрической панели с линзами Френеля
После обработки и проверки экспериментальных данных идентифицированы закономерности функционирования ФЭП с применением СКСИ, где на рисунках 3 и 4 -зависимости генерирующей мощности ФЭП от величины фотоэлектрической радиации и на рисунке 5 - зависимости поверхностной температуры ФЭП от величины фотоэлектрической радиации.
Солнечная радиация, Вт/мг
Рисунок 3 - Зависимость генерирующей мощности ФЭП при двух погодных условиях: ясно и облачно
Солнечная радиация, Вт/м2
Рисунок 4 - Зависимость генерирующей мощности ФЭП при переменной облачности
4,0
2,0
о
I <м>
£ ?
го О.
О)
I -2.0 £ к си
Е
О О
~ -4,0
о из
о
-6,0
-в,о
241,0
250,0
260.0
270,0
280,0
290,0
300.0
■ полиномиальная (с линзой);
- полиномиальная (без линзы)
у = -10 5х3 + а,00Э6х2 -2,4793х + 211,51 Р = 0.9142
у = -9Ю5х3 + 0,0075хМ,961х+ 160,46 = 0,910
Солнечная радиация, Вт/м2
Рисунок 5 - Зависимость поверхностной температуры ФЭП
На графиках (см. рисунки 3 и 4) видно, что вследствие применения СКСИ выработка электроэнергии от ФЭП увеличилась на 16.. .17 % в сравнении с ФЭП без СКСИ. Данный факт обоснован перпендикулярной ориентацией ФЭП к источнику солнечного излучения, где при данном положении производится максимальная концентрация солнечного излучения через СКСИ - линзы Френеля. В случае наступления переменной облачности уменьшается интенсивность фотоэлектрической радиации [15 - 17] с последующим снижением концентрации солнечного излучения. В этой связи при переменной облачности выработка электроэнергии от ФЭП без СКСИ уменьшилась на 6,03 %, а в случае размещения СКСИ на ФЭП - на 7,94 % вследствие искажения направленного воздействия солнечного излучения на горизонтальную поверхность земли.
Таким образом, падение выработки электроэнергии имеет значительную глубину в случае применения СКСИ - линз Френеля, чем при их отсутствии. Следовательно, внедрение СКСИ для ФЭП предпочтительно при наличии двух условий:
обеспечение постоянной ориентации ФЭП источнику солнечного излучения. Данное условие объясняется необходимостью обязательного наличия перпендикулярно-прямого размещения ФЭП к солнцу в целях получения направленного воздействия солнечного излучения в максимальном объеме;
отсутствие облачности. Данное условие обосновывается необходимостью обязательного наличия направленного воздействия солнечного излучения на горизонтальную поверхность земли. В случае наличия облачности данное воздействие искажается.
Не менее значительную роль занимает изучение температуры поверхности ФЭП (см. рисунок 4) до и после применения СКСИ - линз Френеля. До применения СКСИ температура поверхности ФЭП составила -8.-6 °С, а при применении линз она увеличивается до +1. +4 °С при температуре окружающей среды -28 °С.
Вследствие применения СКСИ поверхностная температура ФЭП увеличивается на 10. 12 °С при отрицательной температуре окружающей среды и фотоэлектрической радиации -
197,1.314 Вт/м2. Однако кривая увеличения поверхностной температуры ФЭП в том числе солнечных коллекторов зависит не только от температуры окружающей среды и интенсивности фотоэлектрической радиации, но и от суточной продолжительности солнечного сияния, особенностей теплообмена воздушной среды в положительном диапазоне температуры, интенсивности движения воздушных потоков у поверхности панели и др. [18 -19]. Известно, что рекомендуемый рабочий диапазон температуры окружающей среды для ФЭП без СКСИ составляет +30...+35 °С, при котором не фиксируется уменьшение выработки электроэнергии и отсутствует излишний нагрев поверхности панели [20].
При идентификации рабочего диапазона температуры применения СКСИ для ФЭП необходим обязательный учет указанных выше внешних факторов. Также необходимо выполнение дополнительных натурных исследований по аналогичному алгоритму (см. рисунок 1) в остальном диапазоне температуры окружающей среды от -28 до +35 °С, т. е. эмпирически можно будет определить рабочий диапазон температуры применения СКСИ для ФЭП.
Полученные закономерности для вычисления генерирующей мощности ФЭП с СКСИ -линзами Френеля и поверхностной температуры панели в условиях безоблачной погоды и температуры окружающей среды -28 °С представлены в выражениях:
РФЭП(Л = (-1.10 "6 • Е4 + 0,0012 • Е3 - 0,4639 • Е2 + 76,075 • Е - 4467) х t, R2 = 0,9817; (3)
ФЭП V / V солн ' солн ' солн ' солн / ' ' ' V /
ТффП =-1.10-5 • Е3 + 0,0096• Е2 -2,4793• Е + 239,51, Я2 = 0,9142, (4)
ФЭП солн ' солн ' солн ' ' ' ' V /
где Я2 - величина достоверности аппроксимации, стремящаяся к единице.
В таблице 1 представлены результаты натурных исследований по изучению эффекта внедрения СКСИ - линз Френеля для ФЭП на его электроэнергетические показатели функционирования.
Таблица 1 - Результаты натурных исследований
Наименование параметра Тип погоды Генерирующая мощность, Вт/м2 Изменение выработки, %
ФЭП без СКСИ Безоблачно 198,61 0,00
ФЭП с СКСИ 231,51 16,57.17,21
ФЭП без СКСИ ФЭП с СКСИ Облачно 186,63 182,85 -6,03 -7,94
В электроэнергетической отрасли СКСИ линзы Френеля можно применить для увеличения выработки фотоэлектрических ЭС микро-, малой и средней мощности путем их компактного размещения на поверхности ФЭП с упрощенными процедурами монтажа и демонтажа. Фотоэлектрические ЭС на территории Северо-Востока России размещены в изолированных и удаленных территориях Республики Саха (Якутия). Дополнительное внедрение СКСИ в фотоэлектрические ЭС Республики Саха (Якутия) позволило бы увеличить их выработку электроэнергии и дополнительно уменьшит объемы потребления дизельного топлива.
В целях идентификации эффекта возможности внедрения СКСИ в фотоэлектрические ЭС Республики Саха (Якутия) выполнена ее технико-экономическая оценка с проведением имитационных вычислений. Объектом возможного внедрения СКСИ выбрана типовая фотоэлектрическая ЭС с установленной мощностью 30 кВт в населенном пункте Ючюгэй (Северо-Восток Якутии), функционирующая в составе автономной электроэнергетической системы при совместной синхронизации с дизельной электростанцией (далее - дизельная ЭС), имеющая установленную мощность 590 кВт. Данная фотоэлектрическая ЭС имеет трекерные
установки, на котором функционирующие ФЭП постоянно направлены к источнику солнечного излучения.
Период возможного применения СКСИ для ФЭП - сентябрь - май. Выбор данного периода обосновывается малой дневной суммой солнечной инсоляции на горизонтальной
поверхности - 0,13.4,75 кВт-ч/м2 и низкой температурой окружающей среды--47,9.
+1,9 °С, где на фоне данных факторов вероятность избыточного нагревания поверхности ФЭП с СКСИ практически сводится к нулю.
В зимний период применения СКСИ для ФЭП рекомендуется производить процедуры периодического монтажа и демонтажа в зависимости от наличия облачной или пасмурной погоды. В условиях экстремально низких температур (менее -30 °С) в воздушной среде, как правило, наиболее фиксируются перистые или перисто-слоистые виды облачности, которые в минимальной степени снижают интенсивность солнечного излучения [4]. В данный период на территории Республики Саха (Якутия) преобладает безоблачная погода с минимальным количеством облачных и пасмурных дней.
В период с июня по август не предусматривается применение СКСИ для ФЭП, так как отсутствует необходимость в концентрации солнечного излучения ввиду значительной дневной суммы солнечной инсоляции на горизонтальной поверхности - 5,77.6,16 кВт-ч/м2 -и существует риск избыточного нагревания поверхности панелей на фоне высоких температур окружающей среды - +10,1.+13,8 °С (при максимуме до +37 °С).
Указанный выше период эксплуатации СКСИ применен для проведения оценки возможности ее внедрения в фотоэлектрическую ЭС. Вычисление ключевых показателей данной оценки произведен на годовой период эксплуатации. Результаты оценки представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Результаты оценки внедрения СКСИ в фотоэлектрическую электростанцию в с. Ючюгэй
Наименование параметра Ед. изм. Количественный показатель
Годовая выработка фотоэлектрической ЭС до внедрения тыс. кВт • ч 33,85
Годовая выработка дизельной ЭС до внедрения 544,44
Годовое потребление дизельного топлива до внедрения т 134,22
Годовая выработка фотоэлектрической ЭС после внедрения СКСИ тыс. кВт • ч 36,37
Годовая выработка дизельной ЭС после внедрения 541,92
Годовое потребление дизельного топлива после внедрения т 124,23
Годовое уменьшение потребления дизельного топлива 9,98
Фактическая стоимость дизельного топлива тыс. руб./т 120,00
Годовая экономия денежных средств тыс. руб. 1 197,60
Годовое увеличение выработки фотоэлектрической ЭС после внедрения тыс. кВт • ч 2,52
Доля годового увеличения выработки фотоэлектрической ЭС после внедрения % 7,44
Удельные капитальные расходы СКСИ тыс. руб./кВт 443,70
Капитальные расходы СКСИ на фотоэлектрическую ЭС тыс. руб. 13 311,00
Срок окупаемости внедрения СКСИ лет 11,11
Оценка эффекта внедрения СКСИ на типовой фотоэлектрической ЭС на территории Северо-Востока России зафиксировала увеличение годовой выработки ФЭП на 7.7,5 % с последующим уменьшением выработки электроэнергии от дизельной ЭС на 2,52 тыс. кВт • ч и снижением годового потребления дизельного топлива на 9,98 т (около 1,2 млн руб.).
Существующие модели линз Френеля в настоящее время имеют высокую стоимость, например, затраты для покрытия панелей фотоэлектрической ЭС СКСИ с установленной
мощностью 1 кВт составят - 443,70 тыс. руб. Таким образом, на базе типовой фотоэлектрической ЭC срок окупаемости внедрения CKCИ составит 11.12 лет.
Результаты исследований могут быть применены в изменении комплекса прикладных мероприятий, направленных на повышение электроэнергетической эффективности фотоэлектрических электростанций, размещенных на территории Cеверо-Востока России. Cформированные рекомендации по применению линз Френеля могут быть внедрены в автономные фотоэлектрические электростанции на изолированных и отдаленных территориях.
В результате проведения натурных исследований зафиксировано увеличение выработки электроэнергии от фотоэлектрической панели на 16.17 % после внедрения системы концентрации энергии солнечного излучения с минимальным нагреванием поверхности панели, так как исследования велись в зимне-весенний период при температуре -45.-28 °C.
Определено, что в условиях облачной погоды направленное воздействие энергии солнечного излучения на горизонтальную поверхность земли искажается и линзы Френеля теряют возможность ее концентрации.
Выполнена оценка возможности внедрения системы концентрации энергии солнечного излучения в типовую фотоэлектрическую электростанцию в с. Ючюгэй, где зафиксировано увеличение годовой выработки электроэнергии на 7,44 % и экономии дизельного топлива, где срок окупаемости данного мероприятия составил 11.12 лет. Значительный период окупаемости объясняется значительной стоимостью линз Френеля (443,7 тыс. руб. на 1 кВт установленной мощности фотоэлектрической электростанции).
Данные обстоятельства приводят к необходимости проведения дальнейших натурных исследований в диапазоне температуры окружающей среды от -28 до +35 °C для определения рекомендуемого рабочего диапазона температуры применения линз Френеля для фотоэлектрических электростанций Cеверо-Востока России. Необходимо провести ряд исследований по выявлению влияния облачности и определению причин снижения эффективности работы ФЭП с CKCR
Список литературы
1. Местников, Н. П. Разработка гибридных систем электроснабжения для энергоснабжения удаленных потребителей в условиях Cевера и Арктики / Н. П. Местников, П. Ф. Васильев, Ф. Х. Альхадж. - Текст: непосредственный // Международный технико-экономический журнал. - 2021. - № 1. - C. 47-56. - DOI 10.34286/1995-4646-2021-76-1-4756. - EDN EGIGFP.
2. ^ролюк, Ю. Ф. Децентрализованная система электроснабжения малочисленных населенных пунктов Якутии с использованием гибридных станций с солнечными панелями и суперконденсаторами / Ю. Ф. ^ролюк, Н. П. Местников. - Текст: непосредственный // Проблемы и перспективы освоения Арктической зоны Cеверо-Востока России: материалы междунар. науч.-практ. конф. / ОДФУ им. М.К Аммосова. - Анадырь : Буки Веди, 2018. -C. 138-139. - EDN YODLQD.
3. Zakharov V., Prokhorov D., Pavlov N. Russian Arctic region energy balance (Republic of Sakha (Yakutia)). E3S Web of Conferences, vol. 114. Irkutsk, EDP Sciences, 2019, pp. 02005, DOI 10.1051/e3sconf/201911402005, EDN VZDBAI.
4. Местников, Н. П. Особенности эксплуатации солнечных электростанций микромощности в условиях Cевера : монография / Н. П. Местников - Якутск : Офсет, 2021. -Ч. 1. - 113 с. - EDN HKUOSU. - Текст : непосредственный.
5. Местников, Н. П. Особенности эксплуатации фотоэлектрических электростанций микромощности в условиях Cевера : монография / Н. П. Местников. - Якутск : Cеверо-Восточный федеральный университет им. М. K. Аммосова, 2022. - 155 с. - EDN TKTYPX. -Текст : непосредственный.
6. Исследование влияния поверхностного загрязнения на функционирование фотоэлектрической панели в условиях Севера / Н. П. Местников, П. Ф. Васильев, А. М-Н. Альзаккар, А. А. Лобашев. - Текст: непосредственный // Грозненский естественнонаучный бюллетень. - 2022. - Т. 7. - № 1 (27). - С. 90-97. - DOI 10.25744/ genb.2022.24.84.010. - EDN KPTDDE.
7. Куркина, И. И. Разработка способа защиты поверхности фотоэлектрической панели от снежного покрова в условиях Севера / И. И. Куркина, Н. П. Местников, П. Ф. Васильев. -Текст : непосредственный // Международный технико-экономический журнал. - 2022. -№ 1. - С. 46-55. - DOI 10.34286/1995-4646-2022-82-1-46-55. - EDN RXQXOZ.
8. Кузнецов, П. Н. Повышение эффективности работы фотоэлектрических преобразователей при последовательном подключении / П. Н. Кузнецов, Л. Ю. Юферев. -Текст : непосредственный // Вестник ВИЭСХ. - 2017. - № 1 (26). - С. 90-97. - EDN YYYSNL.
9. Патент № 2286517 С1 Российская Федерация, МПК F24J 2/42. Фотоэлектрическая установка : № 2005104590/06 : заявлено 21.02.2005 : опубликовано 27.10.2006 / Алферов Ж. И., Андреев В. М., Зазимко В. Н. [и др.]. - Текст : непосредственный. - EDN UTTERQ.
10. Рахматулин, И. Р. Перспективы использования различных конструкций фотоэлектрических концентраторов на территории Российской Федерации / И. Р. Рахма-тулин, И. М. Кирпичникова. - Текст: непосредственный // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2017. - Т. 21. - № 2 (121). - С. 127-136. - DOI 10.21285/1814-3520-2017-2-127-136. - EDN YFMJYZ.
11. Стребков, Д. С. Солнечные электростанции с концентраторами для крупномасштабной фотоэлектрической энергетики / Д. С. Стребков, А. Е. Иродионов, Н. Ю. Бобовников. -Текст : непосредственный // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». - 2016. - № 5 (20). - С. 96-108. - EDN XTKDOP.
12. Bettonte M., Fendrich M.A., Quaranta A., Orlandi M., Miotello A. (2019). Solar Concentration for Wastewaters Remediation: A Review of Materials and Technologies. Applied Science 9, 2019, vol. 118, no. 9, pp. 1-26, https://doi.org/10.3390/app9010118.
13. 13. Bhambare P.S., Kaithari D.K., & AI Hosni S.A.R. (2021). Performance enhancement of a single slope solar still with single basin using Fresnel lens. Journal of Mechanical Engineering and Sciences, 2021, no. 15 (1), pp. 7781-7791 https://doi.org/10.15282/jmes.15.1.2021.14.0614.
14. H. Zhai, Y.J. Dai, J.Y. Wu, R.Z. Wang, L.Y. Zhang (2010). Experimental investigation and analysis on a concentrating solar collector using linear Fresnel lens, Energy Conversion and Management.51(1): 48-55, ISSN 0196-8904, https://doi.org/10.1016/j.enconman.2009.08.018.
15. Исследование функционирования фотоэлектрической установки в условиях облачной погоды на территории Севера / Н. П. Местников, П. Ф. Васильев, Г.И. Давыдов [и др.]. -Текст : непосредственный // iPolytech Journal. - 2022. - Т. 26. - № 1. - С. 81-91. - EDN EJLZDJ.
16. Yu Y., Cao J., Zhu J. An LSTM Short-Term Solar Irradiance Forecasting Under Complicated Weather Conditions. IEEE Access, 2019, no. 7, pp. 145651-1456669. [CrossRef].
17. Rajagukguk, R.A.; Ramadhan, R.A.; Lee, H.-J. A Review on Deep Learning Models for Forecasting Time Series Data of Solar Irradiance and Photovoltaic Power. Energies 2020, 13, 6623. [CrossRef].
18. Бекиров, Э. А. Анализ систем водяного охлаждения фотоэлектрических панелей / Э. А. Бекиров, М. М. Асанов. - Текст : непосредственный // Строительство и техногенная безопасность. - 2017. - № 6 (58). - С. 55-58. - EDN ZGVGDN.
19. Финиченко, А. Ю. Комбинированный метод применения солнечного коллектора и теплового насоса в условиях низких температур / А. Ю. Финиченко, А. П. Полозкова. -Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2022. - № 1 (49). - С. 103-110. - EDN NNCCWL.
20. Повышение эффективности использования фотоэлектрических панелей в сельском хозяйстве / А. Ф. Эрк, В. Н. Судаченко, В. А. Размук, Е. В. Тимофеев. - Текст :
непосредственный // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. - 2018. - № 1 (94). - С 71-77.
References
1. Mestnikov N.P., Vasiliev P.F., Alkhadzh F.Kh. Development of hybrid power supply systems for power supply of remote consumers in the conditions of the North and the Arctic. Mezhdunarodnyj tekhniko-ekonomicheskij zhurnal - International technical and economic journal, 2021, no. 1, pp. 47-56 (In Russian).
2. Korolyuk Yu.F., Mestnikov N.P. [Decentralized power supply system for small settlements of Yakutia using hybrid stations with solar panels and supercapacitors]. Problemy i perspektivy osvoeniya Arkticheskoj zony Severo-Vostoka Rossii: materialy mezhdunar. nauch.-prakt. konf. [Problems and prospects for the development of the Arctic zone of the North-East of Russia: materials of the international. scientific-practical. conf.]. Anadyr, 2018, pp. 138-139 (In Russian).
3. Zakharov V., Prokhorov D., Pavlov N. Russian Arctic region energy balance (Republic of Sakha (Yakutia)). E3S Web of Conferences, vol. 114. Irkutsk, EDP Sciences, 2019, pp. 02005, DOI 10.1051/e3sconf/201911402005, EDN VZDBAI.
4. Mestnikov N.P. Osobennosti ekspluatacii solnechnyh elektrostancij mikromoshchnosti v usloviyah Severa [Peculiarities of operation of solar power stations of micropower in the conditions of the North]. Yakutsk, Offset Publ., 2021, 113 p. (In Russian).
5. Mestnikov N.P. Osobennosti ekspluatacii solnechnyh elektrostancij mikromoshchnosti v usloviyah Severa [Peculiarities of operation of solar power stations of micropower in the conditions of the North]. Yakutsk, North-Eastern Federal University named after M.K. Ammosov Publ., 2022, 155 p. (In Russian).
6. Lobashev A.A., Mestnikov N.P., Vasilyev P.F., Alzakkar A.M-N. Investigation of the influence of surface pollution on the functioning of a photovoltaic panel in the conditions of the North. Groznenskij estestvennonauchnyj byulleten' - Grozny Bulletin of Natural Sciences, 2022, no. 1 (27), pp. 90-97 (In Russian).
7. Kurkina, I. I., Mestnikov N.P., Vasilyev P.F. Development of a method for protecting the solar panel surface from snow cover in the conditions of the North. Mezhdunarodnyj tekhniko-ekonomicheskij zhurnal - International technical and economic journal. 2022, no. 1, pp. 46-55 (In Russian).
8. Kuznetsov P.N., Yuferev L.Yu. Improving the efficiency of photoelectric converters with serial connection. Vestnik VIESKh - VIESHBulletin, 2017, no. 1 (26), pp. 90-97 (In Russian).
9. Alferov Zh. I., Andreev V.M., Zazimko V.N. and others. Patent RU2286517 C1, 27.10.2006.
10. Rakhmatulin I.R., Kirpichnikova I.M. Prospects for the use of various designs of solar concentrators on the territory of the Russian Federation. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta - Bulletin of the Irkutsk State Technical University, 2017, no. 2 (121), pp. 127-136 (In Russian).
11. Strebkov D.S., Irodionov A.E., Bobovnikov N.Yu. Solar power plants with concentrators for large-scale solar energy. Mezhdunarodnyj nauchnyj zhurnal «Al'ternativnaya energetika i ekologiya» - International scientific journal «Alternative energy and ecology», 2016, no. 5 (20), pp. 96-108 (In Russian).
12. Bettonte M., Fendrich M.A., Quaranta A., Orlandi M., Miotello A. (2019). Solar Concentration for Wastewaters Remediation: A Review of Materials and Technologies. Applied Science 9, 2019, vol. 118, no. 9, pp. 1-26, https://doi.org/10.3390/app9010118.
13. Bhambare P.S., Kaithari D.K., & AI Hosni S.A.R. (2021). Performance enhancement of a single slope solar still with single basin using Fresnel lens. Journal of Mechanical Engineering and Sciences, 2021, no. 15 (1), pp. 7781-7791.
14. Zhai H., Dai Y.J., Wu J.Y., Wang R.Z., Zhang L.Y. (2010). Experimental investigation and analysis on a concentrating solar collector using linear Fresnel lens, Energy Conversion and Management, 2010, no. 51 (1), pp. 48-55, https://doi.org/10.1016/j.enconman.2009.08.018.
15. Mestnikov N.P., Vasilyev P.F., Davydov G.I. Investigation of the functioning of a photovoltaic installation under cloudy weather in the North. iPolytech Journal, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 81-91, EDN EJLZDJ (In Russian).
16. Yu Y., Cao J., Zhu J. An LSTM Short-Term Solar Irradiance Forecasting Under Complicated Weather Conditions. IEEE Access, 2019, no. 7, pp. 145651-1456669. [CrossRef].
17. Rajagukguk R.A., Ramadhan R.A., Lee H.-J. A Review on Deep Learning Models for Forecasting Time Series Data of Solar Irradiance and Photovoltaic Power. Energies, 2020, no. 13, pp. 6623. [CrossRef].
18. Bekirov E.A., Asanov M.M. Analysis of water cooling systems for photovoltaic panels. Stroitel'stvo i tekhnogennaya bezopasnost' - Construction and technogenic safety, 2017, no. 6 (58), pp. 55-58 (In Russian).
19. Finichenko A.Yu., Polozkova A.P. Combined method of using a solar collector and a heat pump at low temperatures. Izvestiia Transsiba - Journal of Transsib Railway Studies, 2022, no. 1 (49), pp. 103-110, EDN NNCCWL (In Russian).
20. Erk A.F., Sudachenko V.N., Razmuk V.A., Timofeev E.V. Improving the efficiency of using photovoltaic panels in agriculture. Innovacii i prodovol'stvennaya bezopasnost' - Innovations and Food Safety, 2018, no. 1 (94), pp. 71-77 (In Russian).
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Местников Николай Петрович
Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова (СВФУ).
Белинского ул., д. 42, г. Якутск, 677007, Российская Федерация.
Институт физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова СО РАН (ИФТПС СО РАН).
Октябрьская ул., д. 1, г. Якутск, 677000, Российская Федерация.
Аспирант, ассистент кафедры «Электроснабжение», СВФУ.
Ведущий инженер отдела электроэнергетики 70, ИТФПС СО РАН.
Тел.: +7 (984) 105-23-58.
E-mail: sakhacase@bk.ru
Васильев Павел Филиппович
Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова (СВФУ).
Белинского ул., д. 42, г. Якутск, 677007, Российская Федерация.
Институт физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова СО РАН (ИФТПС СО РАН).
Октябрьская ул., д. 1, г. Якутск, 677000, Российская Федерация.
Кандидат технических наук, доцент, заведующий отделом электроэнергетики 70 ИФТПС СО РАН, и. о. заведующего кафедрой «Электроснабжение», СВФУ.
Тел.: +7 (914) 272-97-40.
E-mail: kb-8@mail.ru
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Mestnikov Nikolay Petrovich
North-Eastern Federal University named after M.K. Ammosov (NEFU).
42, Belinsky st., Yakutsk, 677007, the Russian Federation.
Institute of Physical and Technical Problems of the North named after V.P. Larionov SB RAS (IFTPS SB RAS).
1, Oktyabrsky st., Yakutsk, 677000, the Russian Federation.
Postgraduate student, assistant of the department of Power Supply, NEFU.
Leading Engineer of the Electric Power Industry Department 70, ITFPS SB RAS.
Phone: +7 (984) 105-23-58.
E-mail: sakhacase@bk.ru
Vasilyev Pavel Filippovich
North-Eastern Federal University named after M.K. Ammosov (NEFU).
42, Belinsky st., Yakutsk, 677007, the Russian Federation.
Institute of Physical and Technical Problems of the North named after V.P. Larionov SB RAS (IFTPS SB RAS).
1, Oktyabrsky st., Yakutsk, 677000, the Russian Federation.
Ph. D., associate professor, head of the department of Power Engineering 70 IFTPS SB RAS, acting Head of the Department «Power supply», NEFU.
Phone: +7 (914) 272-97-40.
E-mail: kb-8@mail.ru
Манусов Вадим Зиновьевич
Новосибирский государственный технический университет (НГТУ).
Карла Маркса пр., д. 20, г. Новосибирск, 630073, Российская Федерация.
Доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Системы электроснабжения предприятий», НГТУ.
Тел.: +7 (913) 931-76-67.
E-mail: manusov@corp.nstu.ru
Корякин Александр Кимович
Арктический государственный агротехнологи-ческий университет (АГАТУ).
Сергеляхское шоссе, 3-й км, д. 3, г. Якутск, 677007, Российская Федерация.
Кандидат технических наук, доцент, доцент Инженерного факультета.
Тел.: +7 (914) 270-29-02.
E-mail: pita66@mail.ru
Альзаккар Ахмад Мухаммед-Насер
Университет Аль-Баас.
г. Хомс, Сирийская Арабская Республика.
Преподаватель Университета Аль-Баас.
Тел.: +7 (996) 121-42-96.
E-mail: ahmadalzakkar86@gmail.com
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Исследование эффекта внедрения системы концентрации солнечного излучения для фотоэлектрических электростанций в условиях Северо-Востока России / Н. П. Местников, П. Ф. Васильев, В. З. Манусов [и др.]. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2023. - № 2 (54). - С. 106 - 120.
Manusov Vadim Zinovievich
Novosibirsk State Technical University (NSTU).
20, Karl Marx, av., Novosibirsk, 630073, the Russian Federation.
Doctor of Sciences in Engineering, professor, professor of the department of Power Supply Systems for Enterprises, NSTU.
Phone: +7 (913) 931-76-67.
E-mail: manusov@corp.nstu.ru
Koryakin Alexander Kimovich
Arctic State Agrotechnological University (AGATU).
3, Sergelyakhskoye sh. 3 km, Yakutsk, 677007, the Russian Federation.
Ph. D., docent, associate professor of the Faculty of Engineering.
Phone: +7 (914) 270-29-02.
E-mail: pita66@mail.ru
Alzakkar Ahmad Mohammed Nasser
Al Baath University.
Homs, Syrian Arab Republic.
Lecturer at Al-Baath University.
Phone: +7 (996) 121-42-96.
E-mail: ahmadalzakkar86@gmail.com
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Mestnikov N.P., Vasilyev P.F., Manusov V.Z., Koryakin A.K., Alzakkar A.M.N. Investigation of the effect of introducing a solar radiation concentration system for solar power plants in the conditions of the North-East of Russia. Journal of Transsib Railway Studies, 2023, no. 2 (54), pp. 106-120 (In Russian).
УДК 621.331: 621.311
А. В. Есаулов, С. Г. Тигунцев
Иркутский национальный исследовательский технический университет (ИРНИТУ), г. Иркутск, Российская Федерация
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ В ТЯГОВОЙ СЕТИ СИСТЕМЫ 25 кВ
Аннотация. Цель работы - разработка и исследование методики определения места повреждения (короткого замыкания контактного провода на землю или на рельс) в контактной сети двухпутной железной дороги. Методология - для моделирования режима короткого замыкания выполняется формирование схемы замещения и математической модели контактной сети. В схеме замещения учтены собственные сопротивления проводов и рельсов, взаимоиндукции каждого провода с каждым проводом и рельсами, емкостные сопротивления между проводами, рельсами и землей. Расчет режима короткого замыкания выполняется в программе расчета в фазных координатах, разработанной на кафедре «Электрические станции, сети и системы (ЭССиС')» ИРНИТУ. Для формирования графиков изменения напряжений вдоль контактной сети между двумя подстанциями используется вычислительная программа, реализующая метод численного интегрирования телеграфных уравнений, описывающих режим контактной сети. Исходными данными для формирования графиков напряжений являются параметры схемы замещения и величины токов и напряжений по концам контактной сети в момент короткого замыкания. Результаты - получены графики изменения напряжений с одного и другого конца контактной сети, которые пересекаются в точке короткого замыкания. Область применения - методика определения места повреждения может быть использована на всех
