CC BY
21
УДК 621.331
УСРЕДНЕНИЕ СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ РАСЧЕТА ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТОКА
Т.В. Варенцова
Аннотация
При использовании существующих методов расчета средних потерь мощности в элементах тяговой сети получаются значительные расхождения [2],[4].
Предлагается по результатам обработки скоростемерных лент опытных поездок определить статистические функции для математических ожиданий скоростей движения поездов.
Полученные статистические зависимости позволяют определить усредненные характеристики токов поездов использовать их при расчетах потерь энергии в тяговых сетях.
Ключевые слова: электроснабжение; потери энергии; функция
математического ожидания; среднеквадратическое отклонение.
Введение
При расчетах потерь энергии и «условных потерь» в тяговых сетях необходимо определить средние токи, средние потери мощности в элементах тяговой сети. Затем по ним определить средние потери мощности в элементах тяговой сети.
1. Статистическая обработка скоростемерных лент
Статистическая обработка скоростемерных лент проводилась с целью построения усредненной характеристики движения поезда на зоне длиной 300 км и использования её для расчетов потерь энергии в тяговых сетях и температур контактных проводов. Для построения статистических характеристик использованы скоростемерные ленты электровозов ЧС6. Выбраны ленты скоростных поездов массой 1000 тонн, оцифрованы и записаны в ПВЭМ, в пакете программ EXCEL. По ним построены усредненные зависимости скоростей поездов от пути как функции математических ожиданий [3]. Каждое значение этой функции получено из равенства:
i=n
^ ="ГЗ=2Х'.р„. (1)
2=1
где Vis - значение i-той реализации скорости поезда для
фиксированного положения поезда на участке S;
pis - вероятность появления i-го поезда; n - число скоростных лент.
Для малого числа реализаций эти значения получить по формуле:
V
n
Z=1
функции можно
(2)
Для вычисления среднего разброса и доли этого разброса по отношению к значению скорости вычисляются дисперсия и среднеквадратические отклонения.
Дисперсия скорости равна:
1—П
=1
(3)
или
в1'<3=^-г2Х
п-1
-V,
2
(4)
Среднеквадратическое отклонение
(5)
Коэффициент вариации характеризует относительное разброса:
V = — Vu
изменение
(6)
Результаты обработки показали, что значение коэффициента вариации изменяется от 6% до 45 %.
Ширина доверительного интервала для доверительной вероятности р = 0,95 составляет:
AV = Vвs - Vm. Верхняя граница доверительного интервала: (7)
Vвs = V*. + £ Нижняя граница доверительного интервала: (8)
Vks = Vhs - Среднее отклонение £, вычислено по формуле: (9)
г = ^д-'-42, ЫП (10)
где Ф-1 - аргумент функции Лапласа при известной доверительной
вероятности р.
Построен доверительный интервал для скоростей пассажирских поездов. Ширина доверительного интервала скоростей поездов ЧС6 отнесенная к математическому ожиданию скорости поезда при р = 0,95 изменяется от 3% до 30 %.
При фиксированных уровнях напряжения в больших пределах будут меняться сила тяги и токопотребление [1].
Длительность токопотребления меняется обратно пропорционально скорости движения поезда. Нагрев проводов контактной сети зависит от величин токов и длительностей их протекания. Полученные
доверительные интервалы для скоростей поездов позволяют сделать грубые оценки разбросов токовых нагрузок в контактной сети и их температур из-за изменения режимов ведения поездов.
2. Заключение
В результате обработки скоростных характеристик определены их разбросы. При фиксированных напряжениях в контактной сети можно определить токи поездов и время их потребления. Эти величины в дальнейшем используются для определения температур и потерь энергии в контактной сети.
Библиографический список
1. Новиков А.П. Основы теории вождения поездов - М.: Транспорт.
- 1978. - 168 с.
2. Кузин С.Е. Методы расчета системы электроснабжения электрических железных дорог. Учебное пособие. Л.:ЛИИЖТ. - 1970. - 96с.
3. Вентцель Е.С. Теория вероятностей М.:Наука. - 1969. - 576с.
4. Марквардт К.Г. Справочник по электроснабжению железных дорог - М.: Транспорт. - 1980. - 256 с.
