Моделирование кривой тока тяговой нагрузки железных дорог

Аннотация

Выполнены экспериментальные исследования формы и гармонических составляющих тока тяговой нагрузки для тяговых подстанций системы тягового электроснабжения 27,5 кВ. Показано, что в общем случае полученные результаты отличаются от тяговой нагрузки модели электропод-вижного состава, основанной на схеме двухполупериодного выпрямления. Предложена математическая модель тяговой нагрузки, в основе которой принята нагрузка электровоза со схемой замещения из последовательно соединенных реактора и нелинейного резистора. Вид аппроксимирующего выражения для нелинейного резистора и его параметры определяются, используя экспериментально снятые осциллограммы и аналитические выражения для цифровой модели электровоза. Из равенства производных тока и их приращений в каждой точке получена зависимость сопротивления нелинейного резистора от тока. Показано, что для аппроксимации этой зависимости наилучшим образом подходит степенная функция. Представлен алгоритм определения параметров аппроксимирующего выражения по экспериментальным оцифрованным осциллограммам тока и напряжения в тяговой сети с использованием метода наименьших квадратов. Предложенные математическая модель тяговой нагрузки системы электроснабжения переменного тока, аппроксимирующее выражение для сопротивления нелинейного резистора этой модели и методика определения его коэффициентов позволяют наиболее точно отображать стационарные и нестационарные процессы в тяговой сети переменного тока с учетом тяговой нагрузки.