Losses of Recovered Electric Energy in the Elements of a DC Electric Transport System

Abstract

EN: The regenerative braking is one of the most attractive ways for energy saving in electric transport. It has many advantages and its effectiveness is discussed in numerous researches, but there are no significant publications, which describe the power losses in the way of recovered current flowing. The paper describes an alternative method for estimating recovered energy losses in the elements of a DC electric transport system. In comparison with existing methods, it is based on the correlation theory of stochastic processes and takes into account the Fryze’s concept for reactive power. The method is verified by the experimental researches, which are performed for the VL8, VL11M, VL11M6 locomotives, EPL2T multiple-unit train and T4D tram, which operate in DC sections, Ukraine. The losses are calculated for different elements of an electric transport system, and their theoretical and statistical distributions with basic probabilistic characteristics are shown. The results prove the validity and applicability of the method.

UK: Рекуперативне гальмування є одним з найбільш привабливих способів енергозбереження на електричному транспорті. Воно має багато переваг і його ефективність обговорюється в численних дослідженнях, але немає значних публікацій в яких описуються втрати потужності на шляху протікання рекуперованого струму. У статті описаний альтернативний метод оцінки втрат рекуперованої енергії в елементах електричної транспортної системи постійного струму. У порівнянні з існуючими методами він заснований на кореляційної теорії випадкових процесів і враховує концепцію реактивної потужності Фризе. Цей метод підтверджений експериментальними дослідженнями, які були виконані для локомотивів ВЛ8, ВЛ11М, ВЛ11М6, електропоїзди ЕПЛ2Т і трамвая Т4Д, що експлуатуються на ділянках постійного струму в Україні. Втрати обчислені для різних елементів електричної транспортної системи, були показані їх теоретичні і статистичні розподіли з основними ймовірнісними характеристиками. Результати доводять справедливість і застосовність методу.

RU: Рекуперативное торможение является одним из наиболее привлекательных способов энергосбережения на электрическом транспорте. Оно имеет много преимуществ и его эффективность обсуждается в многочисленных исследованиях, но нет значительных публикаций, в которых описываются потери мощности на пути протекания рекуперированного тока. В статье описан альтернативный метод оценки потерь рекуперированной энергии в элементах электрической транспортной системы постоянного тока. По сравнению с существующими методами он основан на корреляционной теории стохастических процессов и учитывает концепцию реактивной мощности Фризе. Этот метод подтвержден экспериментальными исследованиями, которые были выполнены для локомотивов ВЛ8, ВЛ11М, ВЛ11М6, электропоезда ЭПЛ2Т и трамвая Т4Д, которые эксплуатируются на участках постоянного тока в Украине. Потери вычислены для разных элементов электрической транспортной системы, были показаны их теоретические и статистические распределения с основными вероятностными характеристиками. Результаты доказывают справедливость и применимость метода.