CC BY
152
Intellectual Technologies on Transport. 2015. №2
Информационная система оперативного контроля параметров электроэнергии в сети тягового электроснабжения
Чижма С.Н., Лаврухин А.А., Малютин А.Г., Окишев А.С.
Омский государственный университет путей сообщения Омск, Россия
chizhmasn@omgups.ru, lavruhinaa@omgups.ru, malyutinag@omgups.ru, okishevas@omgups.ru
Аннотация. Описаны структурная схема,
алгоритмическая основа, функциональный состав и некоторые технологические особенности аппаратного и программного обеспечения информационной системы оперативного контроля параметров электроэнергии в сети тягового электроснабжения.
Ключевые слова: информационная система, параметры электроэнергии, устройство сбора и передачи данных, система передачи данных, информационной-вычислительный комплекс, сервер системы сбора данных телеметрии, сервер телеметрических приложений, система обеспечения единого времени.
ВВЕДЕНИЕ
Текущее положение учета электроэнергии в тяговом электроснабжении, а также быстрое развитие современных технических средств указывает на необходимость дальнейших разработок методов и средств измерения параметров электроэнергии для сокращения потерь [1-5]. Результаты исследований потерь в сетях электроснабжения различных типов, включая тяговые сети, показал [614], что сокращение потерь электроэнергии возможно при оперативном контроле и управлении параметрами активных элементов сетей.
Автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ), внедренные в последнее время в сети железных дорог, позволяют решить вопрос коммерческого учета электроэнергии. Однако АСКУЭ ОАО «РЖД» не решают вопросы оперативного мониторинга распределения электроэнергии в контактной сети, от которой потребляется значительный объем электроэнергии, что в свою очередь не позволяет корректировать уровень небаланса электроэнергии в контактной сети.
В настоящее время активно развиваются методы и средства определения расхода и качества электроэнергии в тяговых сетях, однако, как правило, разработки находятся в начальной стадии и не позволяют комплексно решать проблемы контроля параметров электроэнергии в тяговых сетях [15-19].
Для решения указанной проблемы требуется совместно с коммерческим учетом электроэнергии осуществлять технический учет, а именно - контроль расхода по фидерам контактной сети (ФКС). Такая автоматизированная система учета электроэнергии на фидерах контактной сети позволит не только определять объем потерь и величину
небаланса, но и выявлять перетоки мощности между подстанциями, вызывающие дополнительные потери [20, 21].
Разработанная на кафедре «Автоматика и системы управления» Омского государственного университета путей сообщения информационная система оперативного контроля параметров электроэнергии в сети тягового электроснабжения (ИСКПЭ) позволяет за счет измерения электрического тока и напряжения на каждом выпрямителе и фидере контактной сети постоянного тока проводить исследования, направленные на повышение эффективности использования электроэнергии на тягу поездов [2224]. Пилотный вариант системы установлен на шести подстанциях опытного полигона Свердловской железной дороги.
На рис. 1 приведена структура измерительной подсистемы ИСКПЭ для одной подстанции. На каждой подстанции установлены минимум семь измерительных систем, определяющих токи, напряжения, мощности соответственно выходных шин выпрямителей, фидеров левой и правой межподстанционных зон, шины станционной нагрузки, выходы которых подключены к информационным входам концентратора подстанции (КП). Система позволяет определять мгновенные токи, напряжения, мощности, учитывать электроэнергию по каждой точке учета, по подстанции и по всему полигону, контролировать спектральный состав токов и напряжений, определять и сохранять временные графики токов, напряжений и мощностей.
Алгоритмическое обеспечение системы направлено на получение следующих энергетических показателей на всех точках учета. Действующее значение напряжения и тока за период усреднения дт = T - Tj_l = const опреде-
ляется по формулам:
N к
Uj = .EzcUv; Ij = J2(ij)2; I- =,l±E(ik)=:<'>
N к
N к
I. =11 -1 k
(2)
где индекс к соответствует номерам отсчетов, принимаемых с АЦП, при выбранной частоте дискретизации сигнала, j - номерам интервалов с квадратичным усреднением, а верхний индекс - направление тока. Первичный интервал усреднения дт сразу после приема с АЦП равен 1 с, а вторичный (выбираемый пользователем) может составлять 1, 3 или 6 с.
Интеллектуальные технологии на транспорте. 2015. №2
10
Intellectual Technologies on Transport. 2015. №2
Система передачи данных ОАО «РЖД»
ш
ТП1
ш
Рис. 1. Структура измерительной подсистемы ИСКПЭ для одной подстанции
АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ Мощность постоянного тока
P = U • I •
Приращение электроэнергии за период AT :
AWj = Pj -Дт•
Электроэнергия отданная точкой учета:
W о
= XAWJ, AWJ > 0.
Электроэнергия принятая точкой учета:
Wприн =EAWj, AWJ < 0.
(3)
(4)
(5)
(7)
Баланс электроэнергии за период AT по выводам выпрямителей и по фидерам по всей тяговой подстанции:
A WTn =£Wmomd -1 (W„°md - Wr), (8)
m n
где индекс n соответствует номерам всех фидеров, а индекс m - всех выводов выпрямителей тяговой подстанции.
Рис. 2. Функциональная структура ИСКПЭ
СТРУКТУРА ИСКПЭ
Организация программного обеспечения системы выполнена в соответствии с выбранной функциональной структурой, показанной на рис. 2.
Уровень тяговой подстанции образован измерительными преобразователями (ИП), установленными на каждой точке учета (фидере или выпрямителе), и концентратором подстанции. Интерфейс пользователя на подстанции обеспечивается устройством сбора и передачи данных (УСПД), имеющим в своем составе сенсорный экран. Каждая из тяговых подстанций подключена к единому информационно-вычислительному комплексу (ИВК). К функциям ИВК относятся централизованный сбор данных, их хранение на одном или нескольких серверах, возможность обработки и отображения этих данных, в том числе на подключаемых к серверу автоматизированных рабочих местах (АРМ) с установленным на них специальным программным обеспечением, в том виде, как это требуется пользователю системы.
Измерительный преобразователь состоит из двух основных модулей - аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и одноплатного компьютера (ОК).
Модуль АЦП (рис. 3) разработан на базе микросхемы ADS131E04 и микропроцессора с ядром STM32F4. Модуль выполняет следующие задачи: дискретизацию тока и напряжения, вычисление их действующих значений на периоде 1 с, вычисление спектра амплитуд сигналов тока и напряжения, вычисление мощности и энергии (отдельно для каждого направления тока) на периоде 1 с, буферизацию данных, передачу данных в ОК, управление режимами АЦП, контроль правильности работы ОК, хранение текущих показаний ИП, вычисление и хранение его калибровочных коэффициентов.
Одноплатный компьютер Тион-Про-28 (рис. 4) выполняет функции по передаче данных (усредненных измерений с шагом 1, 3 или 6 с, журналов событий, полученных с платы АЦП) на концентратор подстанции и в ИВК, а
Интеллектуальные технологии на транспорте. 2015. №2
11
Intellectual Technologies on Transport. 2015. №2
также функции хранения этих данных во FLASH-памяти в течение заданного времени (от месяца до года).
УСПД подстанции также выполнено на базе одноплатного компьютера Тион-Про-28. На экране УСПД подстанции обычно видно состояние всех точек измерения и текущие значения определяемых параметров (напряжения, тока и его направления, мощности, принятой и отданной энергии), как это показано на рис. 5.
Все данные в системе имеют временные метки (абсолютное время создания этих данных). Все устройства в системе периодически синхронизируются по времени. За счет использования специализированных технологий точность времени в системе равна 0,1 с.
ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ИСКПЭ
ИСКПЭ является иерархической многоуровневой тер-
риториально распределенной автоматизированной системой и включает в себя следующие основные элементы (рис. 6):
1) нижний (измерительный) уровень: информационноизмерительные комплексы (ИИК): измерительные блоки на выпрямителях и фидерах контактной сети; источник питания (далее - блок питания измерительного преобразователя);
2) информационно-вычислительные комплексы электроустановки (ИВКЭ) подстанции: концентратор подстанции, устройство сбора и передачи данных (УСПД) и средства сопряжения УСПД и сети передачи данных (далее ССС);
3) верхний уровень - информационно-вычислительный комплекс (далее - ИВК): средство сопряжения устройства сбора и передачи данных и сети передачи данных, сервер
Рис. 3. Структурная схема модуля аналого-цифрового преобразователя
Рис. 4. Структура одноплатного компьютера Тион-Про-28
Интеллектуальные технологии на транспорте. 2015. №2
12
Intellectual Technologies on Transport. 2015. №2
системы сбора данных телеметрии (далее - ССДТ), сервер телеметрических приложений (далее - СТП);
4) автоматизированные рабочие места и серверы службы энергоснабжения.
Возможности подсистемы верхнего уровня определяются требованиями, которые предъявляются к ИСКПЭ, и, в частности, ИВК характеризуется следующими основными эксплуатационными возможностями:
Рис. 5. Интерфейс пользователя на УСПД тяговой подстанции
Также в состав ИСКПЭ входит система обеспечения единого времени (СОЕВ), которая формируется на всех уровнях иерархии и обеспечивает единое время на всех ИИК, ИВКЭ и ИВК. Основной режим работы системы -автономное круглосуточное функционирование, позволяющее в автоматическом режиме осуществлять на уровне ИВКЭ сбор данных измерения с выпрямителей и фидеров подстанций, обработку информации и передачу данных от ИВКЭ к ИВК посредством каналообразующей аппаратуры и системы передачи данных ОАО «РЖД» (СПД).
Подсистема верхнего уровня решает следующие основные задачи:
- сбор результатов измерений со всех ИВКЭ, входящих в состав ИСКПЭ;
- сбор данных о состоянии средств измерений («Журналов событий») со всех ИВКЭ, входящих в состав ИСКПЭ;
- автоматическое хранение результатов измерений, журналов событий системы, журналов событий ИИК, журналов событий УСПД в базе данных в течение не менее 2 лет;
- резервное копирование баз данных и копирование их архива на внешний носитель информации;
- автоматическая коррекция времени и синхронизация времени с единым календарным временем средствами СОЕВ;
- передача результатов измерений, данных о состоянии средств измерений в службу энергоснабжения и другим заинтересованным субъектам;
- предоставление пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированного доступа к визуальным, печатным и электронным данным.
- работа в реальном масштабе времени всей сетевой и серверной инфраструктуры в целом;
- гарантированный прозрачный доступ к информации 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году;
- надежность и отказоустойчивость решения в рамках используемых, а также планируемых, ресурсов;
- высокая производительность сетевого и серверного оборудования всех уровней;
- малое время отклика, адекватная пропускная способность, отсутствие узких мест, изоляция трафика без дополнительных задержек;
- все виды взаимодействия между компонентами ИВК должны осуществляться по стандартным физическим интерфейсам, стандартным протоколам передачи данных и стандартным программным интерфейсам взаимодействия, определенным в спецификациях IEEE 802.3;
- масштабируемость, как для увеличения количества клиентских приложений, так и для роста функциональных возможностей всего комплекса;
- гибкость и управляемость инфраструктуры.
ИВК обеспечивает поддержку следующих основных режимов функционирования:
- основной режим - 24 часа в день, 365 дней в году за исключением времени проведения технологических работ. В основном режиме обеспечивается производительность, достаточная для обмена информацией между всеми элементами в составе ИСКПЭ;
- режим проведения технологических работ (плановые простои). В данном режиме производительность может обеспечиваться не в полном объеме, либо ИВК может быть недоступен клиентам;
- аварийный режим (сбои системы без полной потери функционирования, или отказы с полной потерей всей
Интеллектуальные технологии на транспорте. 2015. №2
13
Intellectual Technologies on Transport. 2015. №2
Рис. 6. Структура ИСКПЭ
функциональности или ее части). В данном режиме обмен информацией может осуществляться с потерей производительности (при наличии резервных каналов), для всех или некоторых пользователей система может быть недоступна. Переход системы в аварийный режим не должен сказываться на сохранности данных в других элементах ИСКПЭ.
В ИВК можно выделить следующие функциональные подсистемы, которые носят вспомогательный характер:
1) сетевая подсистема, предназначена для организации взаимодействия между компонентами ИВК по протоколам семейства TCP/IP. Подсистема должна состоять из оборудования коммутации и маршрутизации трафика. Оборудование предназначается для маршрутизации и коммутации трафика внутри ИВК и между элементами ИСКПЭ;
2) подсистема информационной безопасности (ИБ), предназначена для обеспечения уменьшения вероятности утечки конфиденциальной информации, несанкционированной модификации или утраты информации, то есть уничтожения, необратимого искажения с потерей смысла, не доведения информации до адресата или блокировки доступа к ней. Подсистема информационной безопасности включает в себя комплекс следующих средств:
- средства межсетевого экранирования - необходимы для обеспечения пакетной фильтрации сетевого трафика внутри ИВК и между элементами ИСКПЭ;
- средства обнаружения и противодействия атакам -предназначены для обнаружения и исключения трафика сетевой атаки из потока данных;
- средства контроля доступа оконечных устройств к сети - предназначены для предотвращения доступа к ИСКПЭ устройств, не соответствующих политике безопасности;
- средства централизованного управления доступом -предназначены для централизованного управления доступом администраторов к оборудованию ИСКПЭ;
- средства управления подсистемы ИБ - предназначены для централизованного управления средствами ИБ.
3) подсистема управления и мониторинга - предназначена для безопасного управления элементами ИСКПЭ, включая централизованное администрирование, сбор системных сообщений, сбор статистики и обновление программного обеспечения. Схема подключения ИВКЭ и ИВК к СПД приведена на рис. 7.
Также к вспомогательным подсистемам ИВК относятся: элементы структурированной кабельной системы, система бесперебойного электропитания и кондиционирования воздуха.
Информационное обеспечение ИВК представляет собой совокупность массивов информации, включая описание структур БД, средств классификации и кодирования информации, унифицированной системы документации, включая входные и выходные формы, программные модули по обеспечению формирования и передачи данных о результатах измерений, о состоянии средств измерений, а также языковых средств системы, используемых для формализации естественного языка при общении пользователей с системой в процессе ее функционирования.
Интеллектуальные технологии на транспорте. 2015. №2
14
Intellectual Technologies on Transport. 2015. №2
Подстанция, ИВКЭ
ИВК
Маршрутизатор доступа ИВКЭ подстанции
I__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Подстанция, ИВКЭ
Маршрутизатор доступа ИВК
<4......► - VPN-Канал между ИВК и ИВКЭ
Рис. 7. Схема организации каналов связи
Массивы информации включают в себя:
- техническую информацию, которая может быть использована в расчетных задачах по учету электроэнергии;
- служебную информацию - информацию о текущем состоянии средств учета (журналы событий и т.п.);
Информационное обеспечение обеспечивает:
- ввод, обработку, накопление и хранение информации, необходимой для реализации функций системы;
- представление документов в форме, удобной для работы пользователя, в соответствии с его функциональными обязанностями и установленным разграничением доступа;
- актуальность и достоверность информации в базах данных, ее хранение с минимально необходимой избыточностью, а также контроль полноты и непротиворечивости вводимой информации;
- адаптируемость к возможным изменениям информационных потребностей пользователей и используемым программным и техническим средствам.
Совокупность информационных массивов отвечает следующим требованиям:
- хранение технической, служебной, нормативносправочной информации не менее 2 лет;
- запись информации в БД содержит данные об источнике, дате и времени;
- при внесении изменений в БД не должно осуществляться коррекции и удаления информации, допускается только дополнение;
- должен быть предусмотрен регламент автоматического копирования информации из БД на внешние носители;
- система управления базой данных должна иметь список пользователей с разграничением прав доступа;
- при ведении журнала событий должны фиксироваться внесённые изменения в БД с привязкой к системному времени.
Лингвистическое обеспечение ИВК ИСКПЭ, как совокупность языковых средств и правил формализации есте-
ственного языка, в целях удобства представления и повышения эффективности машинной обработки информации должно удовлетворять потребностям пользователей в языковых средствах в интересах поддержки автоматизированного выполнения функций. Диагностические сообщения системы, сообщения системы о несанкционированных действиях пользователей, а также сообщения системы при запуске, при решении задач специального программного обеспечения и при работе пользователей с информационным обеспечением являются унифицированными.
Основной функционал ИВК реализуется программным обеспечением, которое исполняется на серверах системы сбора данных телеметрии и телеметрических приложений.
Программное обеспечение ИСКПЭ должно быть достаточным для выполнения всех функций ИСКПЭ, реализуемых с применением средств вычислительной техники, а также иметь средства организации всех требуемых процессов обработки данных, позволяющих своевременно выполнять все автоматизированные функции во всех регламентированных режимах функционирования ИСКПЭ.
Программные средства ИВК ИСКПЭ включают в себя:
- системное программное обеспечение, в том числе операционную систему, а также сетевое ПО, позволяющее функционировать вычислительному комплексу в составе ЛВС;
- систему управления базами данных (СУБД);
- программное обеспечение СОЕВ;
- программные модули, осуществляющие сбор, контроль полноты и достоверности результатов измерений.
Состав серверов, количество и производительность процессоров в каждом из серверов соответствуют требованиям прикладных систем. Каждый серверный модуль оснащен двухпортовым адаптером Gigabit Ethernet (скорость интерфейса 1 Гбит/с) с поддержкой технологии TCP/IP Offload Engine. Каждый серверный модуль оснащен интегрированным портом удаленного управления
При организации каналов связи между элементами ИСКПЭ должно учитываться, что передача результатов
Интеллектуальные технологии на транспорте. 2015. №2
15
Intellectual Technologies on Transport. 2015. №2
измерений, данных о состоянии объектов и средств измерений возможна как в режимах автоматической передачи данных, так и в режиме выполнения запроса «по требованию». Также требуется обеспечить резервирование каналов, основные и резервные каналы связи должны быть разделены как на физическом, так и на логическом уровнях. При выборе канала связи руководствуются несколькими критериями: производительность, надежность, доступность, стоимость организации и обслуживания. При оценке производительности также необходимо учитывать задержки, которые возникают в каналах связи.
Основным стеком протоколов на всех уровнях ИСКПЭ является стек TCP/IP, что обеспечивает следующие преимущества:
- массовость (стек реализован в большинстве сетевых устройств);
- заложенная в самом протоколе иерархичность;
- возможность одновременного функционирования на одном устройстве нескольких сетевых процессов;
- унификация доступа к устройствам и простота администрирования (система администрируется на уровне самих сервисов);
- простота реконфигурировния, масштабирования с сохранением целостности системы (соответствие структуре «доступ - распределение - ядро»).
Следует отметить, что реализация и оптимизация IP-сервисов в ИСКПЭ выполняются в следующих основных направлениях:
- выявление критериев для оптимизации и создание имитационной модели IP-сети, адаптированной под требования системы;
- анализ и корректировка таких характеристик, как, например, задержка данных, особенно в поточном режиме работы (real-time);
- разработка правил (методик) тонкой настройки сервисов, учитывающих специфику системы (предэксплуатационная наладка системы);
- анализ и возможность реконфигурации нагрузки сети, в том числе автоматическое управление трафиком;
- рассмотрение возможности использования каналов системы не только для передачи измерений (рациональное встраивание ИВК ИСКПЭ в уже существующую инфраструктуру).
Для внутрисистемного информационного обмена используются открытые стандартные протоколы, которые обеспечивают:
- функциональную полноту и корректность реализации функций;
- совместимость систем и аппаратуры различных поставщиков;
- возможность объективного независимого тестирования реализации протокола;
- на физическом уровне используется интерфейс Ethernet.
В таблице 1 представлены используемые для сетевого взаимодействия ИВКЭ и ИВК протоколы и порты стека протоколов TCP/IP.
Технологическое оборудование каждой подстанции формирует постоянный во времени поток технологических данных, который отправляется к ИВК с постоянной скоростью до 50 Кбит/с (исходящий поток). Кроме того,
эпизодически (асинхронно со скоростью не более 10 Кбит/с в обе стороны) осуществляется обоюдный обмен служебными данными между ИВКЭ и ИВК (например, передача команд на калибровку оборудования и т.п.).
Таблица 1
Протоколы обмена данными и служебной информацией
Порт Протокол Примечание
20, 21 FTP Передача данных и команд FTP
80, 8080 HTTP Протокол HTTP
443 HTTPS HTTP с шифрованием по SSL
25 SMTP Протоколы электронной почты
143 IMAP Протоколы электронной почты
110 POP3 Протоколы электронной почты
161 SNMP Служба SNMP
23 Telnet Системная служба Telnet
123 NTP, SNTP Служба времени
9200-9210 - Специализированные протоколы обмена данными Системы
Необходимая пропускная способность каналов от каждой подстанции до ИВК составляет не более 80 Кбит/с (исходящий поток) и не более 10 Кбит/с (входящий поток), а со стороны верхнего уровня - не более 100 Кбит/с (исходящий поток) и не более 800 Кбит/с (входящий поток). Предполагаемые объемы передаваемых данных за секунду, час, сутки, месяц приведены в таблице 2.
Таблица 2
Предполагаемые объемы передаваемых данных
№ Источник, направление за сек., Кбайт за час, Мбайт за сутки, Мбайт за месяц, Мбайт
1 от подстанции 10 36 864 26784
2 к подстанции 1,25 4,5 108 3348
3 от ИВК 12,5 45 1080 33480
4 к ИВК 100 360 8640 267840
В качестве основного канала передачи данных системы выбрана система передачи данных ОАО «РЖД».
Маршрутизаторы доступа ИВК обеспечивают обслуживание внутренней технологической сети передачи данных системы с одной стороны и подключение к СПД с другой стороны. Таким образом, формируются несколько точек подключения к СПД со стороны подстанций и одна точка подключения к СПД со стороны ИВК.
Протоколы и порты TCP для реализации специализированных протоколов обмена данными системы могут быть скорректированы на стадии подключения к СПД по согласованию со службой информатизации дороги.
Обеспечение информационной безопасности в системе осуществляется за счет следующих организационных и технических мер:
- трафик данных, формируемый в системе, может быть локализован в рамках отдельного вилана (VLAN);
- оборудование ИВКЭ и ИВК размещается в закрытых коммуникационных шкафах, которые расположены в помещениях с ограниченным доступом;
Интеллектуальные технологии на транспорте. 2015. №2
16
Intellectual Technologies on Transport. 2015. №2
- на сетевом оборудовании ИВКЭ и ИВК, а также серверах ИВК используются средства информационной безопасности (фаервол) и антивирусной защиты;
- доступ к программным средствам осуществляется исключительно средствами аутентификации пользователей в соответствии со списком лиц, допущенных для обслуживания и пользования элементами системы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Предложенная информационная система оперативного контроля параметров электроэнергии в сети тягового электроснабжения внедрена в опытную эксплуатацию на полигоне Свердловской железной дороге и явилась первым шагом для реализации системы контроля электроснабжения в тяговой сети. Следующим шагом является расширение информационной системы с целью учета электроэнергии на подвижном составе и интеграция ее в ИСКПЭ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Закарюкин В.П., Крюков А.В., Раевский Н.В., Яковлев Д.А. Моделирование и прогнозирование процессов электропотребления на железнодорожном транспорте. Иркутск. ИрГУПС. 2007. 115 с.
2. S. Stichel. Railway electrification - course of rail vehicle technology. KTH, 2012.
3. Железко, Ю.С. Расчет анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: Руководство для практических расчетов / Ю.С. Железко, А.В. Артемьев, О.В. Савченко. М.: НЦ ЭНАС, 2006. 280 с.
4 Железко, Ю.С. Методы расчета технических потерь электроэнергии в сетях 380/220 В / Ю.С. Железко // Электрические станции. 2002. № 1. С. 14-20.
5 Железко, Ю.С. Определение интегральных характеристик графиков нагрузки для расчета потерь электрической энергии в электрических сетях / Ю.С. Железко, О.В. Савченко // Электрические станции. 2002. № 10. С. 9-13
6. Железко, Ю.С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях / Ю.С. Железко. М.: Энергоатомиздат, 1989.
7. Cheremisin V. T. Increasing energy efficiency for traction substations // The 6th International Symposium for Transportation Universities in Europe and Asia. / Korea National University of Transportation. - 2013.
8. Черемисин В.Т. Оценка потенциала повышения энергетической эффективности системы тягового электроснабжения / В.Т. Черемисин, М.М. Никифоров // Известия Транссиба. Омск, 2013. №2. С. 75 - 84.
9. Осика, Л.К. Коммерческий и технический учет электрической энергии на оптовом и розничном рынках: Теория и практические рекомендации / Л.К. Осика. СПб.: Политехника, 2005. 360 с.
10. G. Hofmann. Modellierung und Berechnung von Bahnstromversorgungsnetzen. Elektrische Bahen, 1995, № 3, S. 73 - 78.
11. Бурков А.Т., Марикин А.Н. Управление напряжением в контактной сети на скоростных участках. Железнодорожный транспорт, 2006, № 10. С. 55 - 57.
12. Закарюкин В.П., Крюков А.В., Асташин С.М. Моделирование и управление в системах тягового электроснабжения. Электронный научный журнал «Исследовано в России». http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles
13. L. Cunha, N. Henriques, J. Esteves, and J. Santana, «Computer aided design tool for the study of electric traction fixed installations and train operation», Int. Conf. on Computers in Railways VI, COMPRAIL’98, September 1998, Lisbon, Portugal, pp. 479-487.
14. T. Kulworawanichpong. Optimising ac electric railway power flows with power electronic control, PhD, University of Birmingham, UK, November 2003.
15. Измерение расхода энергии на электроподвижном составе. Экологические системы, №11, 2003.
16. Давыдов Б.И. Об измерении потерь энергии в контактной сети. Вестник ВНИИЖТ, № 1, 2007, С. 42-44.
17. M. Grobler. Determining transmission line parameters from time-stamped data. PhD thesis. University of Pretoria, July, 2007
18. Интегрированная автоматизированная система для тяговой подстанции. http://www.tmc.ru/sistemy i reshenija /resheniia/transport/zheleznodorozhnvi transport/integrirovan naja avtomatizirovannaja sistema dlja /
19. Система взаимодействия с локомотивом http://www.trans-ip.ru/svltr.html
20. Ожегов, А. Н. Системы АСКУЭ: учебное пособие / А.Н. Ожегов. - Киров: Изд-во ВятГУ, 2006. 102с.
21. Измерение.RU - Системы АСКУЭ (АИИС) для
рынка электроэнергии. Счетчики электроэнергии, воды и тепла [Электронный ресурс] / Компания «Эльстер Метро-ника». - Электрон. текстовые дан. - М.: Компания «Эль-стер Метроника», 2008. - Режим доступа:
http://www.izmerenie.ru/
22. Никифоров М. М. Принципы построения систем учета электроэнергии на фидерах контактной сети постоянного тока / М. М. Никифоров, А. С. Окишев, С. Н. Чижма // Электрификация и развитие инфраструктуры энергообеспечения тяги поездов скоростного и высокоскоростного железнодорожного транспорта: Тезисы докладов Седьмого международного симпозиума «Eltrans’2013». Петербургский гос. ун-т путей сообщения. СПб, 2013. С. 74-79.
23. Чижма С. Н. Система учета электроэнергии на фидерах контактной сети / С. Н. Чижма, А. С. Окишев, А. А. Лаврухин, А. Б. Кильдибеков // Информационные и управляющие системы на транспорте и в промышленности: Материалы Всероссийской научно-технической интернетконференции с международным участием. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2014. С. 179-184.
24. Чижма С.Н. Применение систем синхронизации времени в сетях электроснабжения железнодорожного транспорта. Инновационные проекты и новые технологии в образовании, промышленности и на транспорте: Материалы научно-практической конференции / С.Н. Чижма, Ю.В. Кондратьев А.А. Хряков, А.С. Онуфриев // Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2011. С. 263-266.
Интеллектуальные технологии на транспорте. 2015. №2
17
Intellectual Technologies on Transport. 2015. №2
Information System of Operational Control Parameters of Electricity in the Traction Power
Supply Network
Chizhma S.N., Lavruhin A.A., Maliutin A.G., Okishev A.S.
Omsk State Transport University, department «Automation and control systems»
Omsk, Russia chizhmasn@omgups.ru
Abstract. Described block diagram, the algorithmic basis, functional composition and some technological features of hardware and software of the information system of operational control parameters of electricity in the traction power supply network.
Keywords: information system, the parameters of electricity, the unit of data collection and transmission, data transmission system, information-computing system, the server system for the collection of telemetry data, the telemetry server applications, system I used a single time.
References
1. Zakarukin V.P., Krukov A.V., Raevski N.V. Modeliro-vanie i prognozirovanie protcessov na zheleznodorozhnom transporte [Modeling and forecasting of processes of energy consumption in rail transport]. Irkutsk. IrSTU. 2007. 115 p.
2. S. Stichel. Railway electrification - course of rail vehicle technology. KTH, 2012.
3. Zhelezko U.C. Raschet, analiz i normirovanie poter el-ektroenergii v elektricheskih setiah: Rukovodstvo dlia prak-ticheskih raschetov [Calculation analysis and valuation losses of electricity in electric networks: a Guide for practical calculations]/ U.C Zhelezko, A.V. Аrtemiev, O.V. Savchenko. М.: NC ENAK, 2006. 280 p.
4. Zhelezko U.C Metody rascheta tekhnicheskih poter el-ektroenergii v setiah 380/220 V [Methods of calculation of technical losses in the network 380/220 V] / U.C Zhelezko // Elektricheskie stantsii [Electrical station]. 2002. № 1. С. 1420.
5. Zhelezko U.C Opredelenie integralnych charakteristik grafikov nagruzki dlya rascheta poter elektroenergii v el-ektricheskih setiah [The definition of the integral characteristics of the load curves for calculation of electric energy losses in electric networks] / U.C Zhelezko, O.V. Savchenko // Elektricheskie stantsii [Electrical station]. 2002. № 10. P. 9-13
6. Zhelezko U.C Vybor meropriatii po snizheniu poter el-ektroenergii v elektricheskih setiakh [The choice of measures to reduce electricity losses in electric networks] / U.C Zhelezko. М.:Energoatomizdat, 1989. 211 p.
7. Cheremisin V. T. Increasing energy efficiency for traction substations // The 6th International Symposium for Transportation Universities in Europe and Asia. / Korea National University of Transportation. - 2013.
8. Cheremasin V.T. Otcenka potentciala povyshenia ener-geticheskoy effektivnosty sistemy tiagovogo elektrosnabzhenia [Evaluation of potential energy efficiency of electric traction
system] / V.T. Cheremisin, М.М. Nikiforov // Izvestia Transsiba [Proceedings of the TRANS-Siberian railway]. Omsk, 2013. №2. P. 75 - 84.
9. Osika L.K. Kommerchesky i tehnichesky uchet elektrich-eskoy energii na optovom i roznichnom rynkach: Teoria i prakticheskie rekomendacii [Commercial and technical accounting of electric energy on wholesale and retail markets: Theory and practical advice] / L.K. Osika. SPb.: Politechnica, 2005. 360 p.
10. G. Hofmann. Modellierung und Berechnung von Bahn-stromversorgungsnetzen. Elektrische Bahen, 1995, № 3, S. 73 - 78.
11. Burkov А.Т., Marikin A.N. Upravlenie napriazheniem v kontaktnoy seti na skorostnyh uchastkah [The control voltage in the contact network of high speed sections]. Zheleznodorozhnyy transport [Railway transport], 2006, № 10. P. 55 - 57.
12. Zakarukin V.P., Krukov A.V., Astashin С.М. Mod-elirovanie i upravlenie v sistemah tiagovogo elektrosnabzhe-nia [Modeling and control in systems of traction power supply]. Issledovano v Rossii [IS investigated IN RUSSIA]. Available at http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles (accessed 1 May 2015)
13. L. Cunha, N. Henriques, J. Esteves, and J. Santana, «Computer aided design tool for the study of electric traction fixed installations and train operation», Int. Conf. on Computers in Railways VI, COMPRAIL’98, September 1998, Lisbon, Portugal, pp. 479-487.
14. T. Kulworawanichpong. Optimising ac electric railway power flows with power electronic control, PhD, University of Birmingham, UK, November 2003.
15. Izmerenie pashoda elektroenepgii na el-ektropodvizhnom sostave [Measurement of energy consumption in electric rolling stock]. Ekologicheskie sistemy [Ecological system], №11, 2003.
16. Davydov B.I. Ob izmerenii poter energii v kontaktnoy seti [About the measurement of energy losses in catenary]. Vestnik VNIIZHT [Vestnik VNIIZHT], № 1, 2007, p. 42-44.
17. M. Grobler. Determining transmission line parameters from time-stamped data. PhD thesis. University of Pretoria, July, 2007
18. Integrirovannaya avmatizirovannaya sistema dlya tyagovoy podstantcii [Integrated automated system for traction substation]. Available at http://www.tmc.ru/sistemy_i_ resheni-ja/ reshenija/transport/ zheleznodorozhnyj_transport/integriro
Интеллектуальные технологии на транспорте. 2015. №2
18
Intellectual Technologies on Transport. 2015. №2
vannaja_ avtomahzirovannaja_sistema_dlja_/_(accessed 1 May 2015).
19. Sistema vzaimodeystvia s lokomotivom [The system of
interaction with the locomotive]. Available at
http://www.trans-ip.ru/svltr.html (accessed 1 May 2015).
20. Ozhegov, А. N. Sistemy ASKUE: Uchebnoe posobie [AMR system: study guide] / A.N. Ozhegov. - Kirov: ViatSU,
2006. 102 p.
21. Sistemy ASKUE (AIIS) dlia rynka elektroenergii.
Shetchiki elektroenergii, vody, tepla [AMR system (AIIS) for the electricity market. Electricity meters, water and heat] / The Company «Elster Metronica»: Available at
http://www.izmerenie.ru/ (accessed 1 May 2015).
22. Nikiforov M. M. Printcipy postroenia system ucheta el-ektroenergii na fiderah kontaktnoy seti postoyannogo toka [Principles of electric power metering systems at feeder catenary DC] / M. M. Nikiforov, A. S. Okishev, S. N. Chizhma // Elektrif-ikatcia i razvitie infrastruktury energoobespechenia tyagi poezdov skorostnogo i vysokoskorostnogo zheleznodorozhnogo transporta: Tezisy dokladov sedmogo mezhdunarodnogo sim-poziuma «Eltrans’2013» [Electrification and infrastructure development of traction power supply high-speed trains and high speed rail: Abstracts of the Seventh international Symposium
"Eltrans'2013"]. Petersburg State Transport University. SPb, 2013. P. 74-79.
23. Chizhma S. N. Sistema ucheta elektroenergii na fiderah kontaktnoi seti [The metering system on the catenary feeders] / S. N. Chizhma, A. S. Okishev, А. А. Lavruhin, А. B. Kildibekov // Informatcionnye i upravlyauchie sistemy na transporte i v promyshlennosty: materialy vserossisiskoy nauchno-tehnicheskoy internet-konferencii s mezhdunarodnym uchastiem [Information and control systems in transport and industry: proceedings of all-Russian scientific and technical Internet-conference with international participation]. Omsk State Transport University. Omsk, 2014. P. 179-184.
24. Chizhma S. N., Primenenie system sinhronizacii v se-tiah elektrosnabzhenia zheleznodorozhnogo transporta [Application of systems time synchronization in power networks of the railway transport]. Innovatcionnye proekty i novye tehnologii v obrazovanii, promyshlennosti i na transporte: materialy nauchno-prakticheskoy konferecii [Innovative projects and new technologies in education, industry and transport: materials of scientific-practical conference] / S. N. Chizhma, Y. V. Kondratiev, A. A. Chriakov, A. S. Onufriev // Omsk State Transport University. Omsk, 2011. P. 263-266.
Интеллектуальные технологии на транспорте. 2015. №2
19
