SITRAS SES
Энергосберегающие технологии для городского электротранспорта
Основные преобразовательные компоненты
системы электроснабжения метрополитена
Основная энергия
SITRAS® SESСтатический накопитель
SITRAS® TCRПреобразователь
SITRAS® TCIИнвертор
SITRAS® TCDРеверсивный конвертер
Статический накопитель энергии SITRAS® SESРаспределение энергии
Основная энергияЭнергия
торможения
85% для тяги15% для собственных нужд
Кинетическая
энергия,40% тяговойэнергии
100% 40%
Статический накопитель энергии SITRAS® SESВлияющие факторы
Параметры подвижного состава
Разность напряжений между номинальным
на подстанции и максимальным тормозным
напряжением транспортного средства
Топология пути
Межпоездные интервалы
Расстояние между остановками
Количество процессов разгона и торможения
Статический накопитель энергии SITRAS® SESПроцесс реализации
Анализ данных
по эксплуатации
Сбор данных об эксплуатации линии: интервал движения, длина линии, электрические параметры
Оценка данных
Оценка данных: оценка возможности использования накопителя для рассматриваемой линии
Техническое
решение
Разработка решения: выбор оптимальной конфигурации системы электроснабжения
Моделирование
Моделирование: определение показателей экономии электроэнергии
Монтаж
Монтаж
Оптимизация
Оптимизация
Статический накопитель энергии SITRAS® SESПрименение в системах тягового электроснабжения
метрополитена
� Прием энергии из тяговой сети при торможении ЭПС
� Накопление энергии
� Возврат энергии в тяговую сеть при ускорении ЭПС
Выгода: Сокращение издержек за счет снижения
энергопотребления подстанций
•Режимстабилизации
напряжения
� Накопитель энергии постоянно поддерживает высокий уровень
напряжения на участке
� Накопитель быстро заряжается от ЭПС в режиме торможения и
медленно заряжается от сети постоянного тока
� Разряжение накопителя происходит только в случае падения
напряжения в сети ниже заданного уровня
Выгода: стабилизация напряжения в сети
•Режимнакопления
энергии
Статический накопитель энергии SITRAS® SESПрименение в системах тягового электроснабжения
метрополитена
Установка SITRAS SES на участке пути на подстанции
Режим работы при экономии энергии + +
Режим работы при стабилизации напряжения + +
Время разгона, ta 25 – 30 сек.
Время торможения, tb 20 – 25 сек.
Масса (AW2) до 360 тн.
Статический накопитель энергии SITRAS® SESУстройство: принципиальная схема
Входной блок ПреобразовательКонденсаторная
батарея
DC
600
/ 75
0 V
S0 S1
R1 K1
L1
C
S0
V1
L2
CBankV2
R2
S0 Разъединитель L1 Дроссель сетевого фильтра V2, R2 Разрядник
S1 Быстродействующий C Конденсатор промежуточного CBank Конденсаторная
выключатель (пост.тока) контура батарея
R1 Сопротивление V1 Транзисторный мост
подзарядки
K1 Защита подзарядки L2 Дроссель регулятора
Статический накопитель энергии SITRAS® SESКонденсаторная батарея: среда хранения
Двухслойные конденсаторы
� Отличительные особенности данной технологии
накопителя энергии
� Более высокий КПД
� Высоко динамичная перезагрузка
� Очень высокая циклическая устойчивость
� Простота обслуживания
� Технические данные конденсатора
� Напряжение 2,7 В; емкость 3000 Ф
Статический накопитель энергии SITRAS® SESКонденсаторная батарея
�Модуль состоит из 7 функциональныхблоков по 6 конденсаторов, соединённыхпараллельно
� Один раз в день (например, во времяночного перерыва в работе) всеконденсаторы симметрируются в течение
3 минут
Статический накопитель энергии SITRAS® SESТехнические данные
Входное напряжение (Пределы допуска согласно EN 50163) пост. ток 750 В
Количество двухслойных конденсаторов около 1300
Общая емкость 80 Ф
Энергоемкость 2,5 кВтч
Макс. возможная экономия энергии в час 80 кВтч/ч
Макс. мощность 1 МВт
КПД конденсаторной батареи 0,95
Область температур –20...+40 °C
Макс. высота эксплуатации 1000 м
Вес около 4,5 т.
Питание вспомогательного оборудования перем. ток 400 В
Режимы работы (переключаемые) Стабилизациянапряжения Экономия энергии
Установка в двух рядах шкафов 2,8 x 0,7 x 2,7 мРазмеры (длина x ширина x высота) 2,4 x 0,9 x 2,7 m
Статический накопитель энергии SITRAS® SESВарианты исполнения
Конструкция шкафа для
установки на подстанцииКонтейнерная версия
Статический накопитель энергии SITRAS® SESСнижение потребностей в энергии
� Снижение расхода энергии на 80 кВтч/ч
� Годовая экономия энергии -500.000 кВтч
� Сокращение удельных затрат
на подготовку
� Результаты
� Снижение издержек
� Уменьшение выбросов
углекислого газа на примерно
300 тонн в год
� Накопитель энергии - вклад в
дело охраны окружающей среды
Sitras SESЭПС 1 – тормозит(Sitras SES заряжается)
ЭПС 2 – ускоряется(Sitras SES разряжается)
Статический накопитель энергии SITRAS® SESПримеры успешной эксплуатации
Эксплуатируется транспортным предприятием Кельна с 2001 года
Снижение расхода энергии на 40 кВтч/ч:� Годовая экономия энергии -320.000 кВтч� Сокращение удельных затрат на
подготовку
Статический накопитель энергии SITRAS® SESПримеры успешной эксплуатации
Эксплуатация в метро Мадрида с 2002 года
Усовершенствование процессаподдержания постоянногонапряжения:� Напряжение ниже 490 В прииспользовании накопителя энергиине возникает
� Частота возникновениянапряжений ниже 530 В отчетливосокращается
� Нет ограничений в движенииподвижного состава на линии
SITRAS SES
Энергосберегающие технологии для городского электротранспорта
Спасибо за внимание