Научная статья на тему 'МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ЭНЕРГО БЕЗ ОПАСНОСТЬ ТЯГИ ПОЕЗДОВ'

МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ЭНЕРГО БЕЗ ОПАСНОСТЬ ТЯГИ ПОЕЗДОВ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
10
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
энергетическая безопасность / энергетическая эффективность / электротяга поездов / энергосберегающие мероприятия / потери (небаланс) электроэнергии / energy safety / energy efficiency / electric traction of trains / energy saving measures / losses (imbalance) of electric power

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Никифоров Михаил Михайлович

Статья посвящена разработке методологии оценки энергетической безопасности электротяги поездов при внедрении энергосберегающих мероприятий направленных на снижение уровня потерь (небаланса) электроэнергии. Рассмотрено понятие «энергетическая безопасность» применительно к железнодорожному транспорту. Показано, что с учетом сложившегося в ОАО «Российские железные дороги» энергопотребления и объемов выполняемой перевозочной работы наиболее важным является обеспечение энергетической безопасности электротяги поездов. Обоснована необходимость доработки существующей нормативно-методической базы для определения технического и экономического эффекта от внедрения энергосберегающих мероприятий. Представлены общие принципы расчета ожидаемого эффекта до внедрения мероприятия и эффекта за отчетный период после внедрения мероприятия. Приведена классификация способов определения эффекта от внедрения энергосберегающих мероприятий и выделена группа мероприятий, направленных на снижения расхода и потерь электроэнергии на тягу поездов, для оценки эффекта от которых требуется применение имитационного моделирования или статистических методов регрессионного анализа на основе сбора и обработки данных за несколько лет. Составлен перечень эксплуатационных факторов, оказывающих наибольшее влияние на уровень потерь электроэнергии на тягу поездов. На основании результатов имитационного моделирования и обработки статистической выборки с применением регрессионного анализа предложены две регрессионные зависимости, позволяющие оценить влияние внешних факторов на уровень потерь электроэнергии на тягу поездов. Применение полученных результатов позволит повысить точность определения эффекта от внедрения энергосберегающих мероприятий, направленных на снижение уровня потерь электроэнергии на тягу поездов и, следовательно, точность определения существующего уровня энергобезопасности электротяги поездов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Никифоров Михаил Михайлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METHODOLOGY FOR ASSESSING THE IMPACT OF ENERGY-SAVING MEASURES TO REDUCE ELECTRICITY LOSSES ON THE ENERGY SAFETY OF TRAIN TRACTION

The article is devoted to ike development of methodological approaches to assessing ike energy safety of train electric traction In particular, to determining the methodology for assessing the impact of energy-saving measures aimed at reducing the level of losses {Imbalance) of electric power on train traction. The concept of energy security is considered in relation to railway transport. It is shown that, taking into account the energy consumption currently in force at JSC «Russian Railways» and the volumes of transportation work performed, the most important thing is to ensure energy security of train electric traction. The need to revise the existing regulatory and methodological framework for determining the technical and economic effect of introducing energy-saving measures is substantiated. General principles for calculating the expected effect before introducing a measure and the effect for the reporting period after introducing the measure are presented. A classification of methods for determining the effect of introducing energy-saving measures is gven and a group of measures aimed at reducing the consumption and losses of electric power for train traction is identified. To assess the effect of these measures, it is necessary to use simulation modeling or statistical methods of regression analysis based on collecting and processing data for several years. A list of operational factors that have the greatest impact on the level of electric power losses for train traction is compiled. Based on the results of simulation modeling and processing of statistical samples using regression analysis, two regression dependencies are proposed that allow us to assess the influence of external factors on the level of electricity losses in train ir action. The use of the obtained results will improve the accuracy of determining the effect of introducing energy-saving measures aimed at reducing the level of electric power losses for train traction and, consequently, the accuracy of determining the existing level of energy safety of train electric traction.

Текст научной работы на тему «МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ЭНЕРГО БЕЗ ОПАСНОСТЬ ТЯГИ ПОЕЗДОВ»

УДК 621.331:621.311; 629.423

M M Никифор ов

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация

МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ влияния ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ЭНЕРГО БЕЗ ОПАСНОСТЬ ТЯГИ ПОЕЗДОВ

Аннотация, Статья посвящена разработке злетодологии оценки энергетической безопасности электротяги поездов при внедрении энергосберегающих мероприятий, направленных на снижение уровня потерь (н ебалан с а) электроэн ергии.

Рассмотрено понятие «энергетическая безопасность* применительно к железнодорожному транспорту. Показано, что с учетом сложившегося в ОАО «Российские железные дороги» энергопотребления и объемов выполняемой перевозочной рОэоты наг&олее важньш является обеспечение энергетической безопасности электротяги поездов. Обоснована необходизлость доработки существующей норм am йен о-мет одической базы для определения технического и экономического эффекта от внедрения энергосберегающих мерогриятий. Представлены сбщие принципы расчета ожида&аого эффекта до внедрения мероприятия и эффекта за отчетнъш период после внедрения мероприятия. Приведена классификация способов огределения эффекта от внедрения энергосберегающих мероприятий и выделена группа мероприятий, направленных на снижения расхода и потерь электроэнергии на тягу поездов, для оценки эффекта от которых требуется призленение излитащонного моделирования или статистических методов регрессионного анализа на основе сбора и сбрОэотки данных за несколько лет Составлен перечень эксплуатационных факторов, оказывающих наибольшее влияние на уровень потерь электроэнергии на тягу поездов.

На основании результатов излит ационного зюдельрования и обработки статистической выборки с призленением регрессионного анализа предложены две регрессионные зависиз.юсти, позволяющие оценить вчияние внешних факторов на уровень потерь электроэнергии на тягу поездов.

Применение полученных результатов позволит повькить точность определения эффекта от внедрения энергосберегающих з.черогриятий, направленных на снижение уровня потерь электроэнергии на тягу поездов и, следовательно, точность определения существующего уровня энергсбезопасности электротяги поездов.

Ключевые слова: энергетическая безопасность, энергетическая эффективность, электротяга поездов, энергосберегающие мероприятия, потери (небаланс) электроэнергии.

Mikhail M Nikiforov

Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation

METHODOLOGY FOR ASSESSING THE IMPACT OF ENERGY-SAVING MEASURES TO REDUCE ELECTRICITY LOSSES ON THE ENERGY SAFETY OF TRAIN TRACTION

Abstract. The article is devoted to ihe development of methodological approaches to assessing the energy safety of train electric traction In particular, to determining the methodology for assessing the impact of ener gy -saving measures aimed ai reducing the level of losses (imbalance) cf electric power on train traction

The concept cf #energy security» is considered in relation to railway transport. It is shown that, taking into account the energy consumption currently in force a: JSC '¿Russian Railways* and the volumes cf transportation work performed, the most important thing is to ensure energy security of train electric traction. The need to revise the existing regulatory and methodologicalframeworkfor determining the technical and economic effect cf introducing energy-saving measures is substantiated. General principles for calculating the expected effect before introducing a measure and the effect for the reporting period after introducing the measure are presented A classification of methods for determining ihe effect cf introducing energy-saving measures is gven and a group of measures aimed at reducing the consumption and losses cf electric power for train traction is identified To assess the effect of these measures, it is necessary to use simulation modeling or statistical methods cf regression analysis based on collecting and processing data for several years. A list cf operational factors that have ihe greatest impact on the level of electric power losses for train traction is compiled.

Based on the results of simulation modeling and processing of statistical samples using regression analysis, two regression dependencies are proposed that allow us to assess the iyfluence of external factors on the level of electricity losses in train traction.

The use cf the obtained results will improve the accuracy of determining the effect of introducing energy-saving measures aimed at reducing the level of electric power losses for train traction and, consequently, the accuracy of determining the existing level of energy safety of train electric traction

Keywords: energy safety, energy efficiency, electric traction cf trains, energy saving measures, losses (imbalance) cf electric power.

Понятие «энергетическая безопасность» и соответствующие направления научных исследований были определены в ;ередине 70-х гг. XXв. [1]. Наблюдаемые в настоящее время тенденции в данной области (конкуренция за объемы поставляемых энергоресурсов и рынки сбыта, резкие скачки цен, применение нерыночных методов формирования цен, у становление запретов на транзит и т. д.) подтверждают актуальность исследований по обеспечению энергетической безопасности.

Рассматривать вопрос обеспечения энергобезопасности необходимо на нескольких уровнях - на уровне макрорегионов (Европа, Юго-Восточная Азия), отдельных стран (Китай, Словакия, Венгрия), регионов (Дальний Восток, Крым), отраслей (химическая, автомобилестроительная) и отдельных компаний. Обеспечение энергобезопасности на любом из перечисленных уровней, с одной стороны, всегда зависит от надежности и разнообразия источников энергоресурсов, а с другой - от умеренности спроса и «предотвращения нерационального использования энергоресурсов (взаимосвязь с политикой энергетической безопасности)» [2]. Следует отметить, что обеспечение энергобезопасности может выполняться по потреблению как энергоресурсов в целом, так и отдельных их видов.

Применительно к железнодорожному транспорту можно рассматривать вопрос обеспечения энергетической безопасности раздельно, применительно к технологическим процессам - электрическая тяга, автономная тяга и нетяговые нужды (по видам используемых энергоресурсов).

Согласно отчетным статистическим данным затраты на энергоресурсы в общих расходах ОАО «РЖД» составляют шестую часть и являются второй по размерам статьей затрат после фонда оплаты труда. В данной статье затрат приведены такие показатели: расходы на электроэнергию на тягу поездов составляют около 50% от всех -затрат на энергоресурсы, на дизельное топливо - 35 %, а на нетяговые нужды - только 15 %. В то же время необходимо учитывать, что на электротяге выполняется около 85 % перевозочной работы.

На основании анализа приведенных данных можно сделать вывод о том, что обеспечение энергетической безопасности электротяги поездов является приоритетной задачей в построении системы энергобезопасности железнодорожного транспорта.

Энергетическая безопасность - это состояние защищенности граждан, общества, государства, экономики от угроз дефицита в обеспечении их потребностей в энергии экономически доступными энергетическими ресурсами приемлемого качества, от угроз нарушения бесперебойности энергоснабжения [3], соответствующей в нормальных условиях обеспечению в полном обьеме обоснованных потребностей (спроса) в энергии, а в экстремальных условиях - гарантированному обеспечению минимально необходимого обьема потребностей. Аналогичные условия обеспечения энергетической безопасности для нормального и экстремального (поставарийного) режимов работы должны предусматриваться и для электротяги поездов.

Энергетическая безопасность характеризуется тремя главными факторами: способностью поставщиков обеспечивать достаточное предложение экономически доступных и качественных энергсресурсов;

способностью потребителей рационально (бережно) расходовать энергоресурсы и соответственно ограничивать свой спрос;

достаточно высоким уровнем устойчивости систем энергетики и топливно-энергетического комплекса в целом к возмущающим воздействиям при реализации потенциальных угроз энергетической безопасности (экономических, социально-политических, техногенных, природных, управленческо-правовых), а также устойчивости

gggtllg ШШШ -ШВЕСТИЯ Транссиба 47

——

сферы энергопотребления к дефицитам и нарушениям энергоснабжения, вызванным этими угрозами [4].

В рамках реализации ежегодной программы энергосбережения и повышения энергетической эф фективности ОАО «РЖД» на сети железных дорог ежегодно внедряются до 200 видов организационно-технических мероприятий, направленных на повышение эффективности использования и снижения потерь энергоресурсов на десятках тысяч объектов. При это около 65 % экономии энергоресурсов приходится на снижение энергопотребления на тягу поездов.

Одним из важных аспектоз внедрения энергосберегающих мероприятий является достоверность планирования ожидаемых результатов от их внедрения, что оказывает непосредственное влияния на принятие решения о целесообразности внедрения того или иного мероприятия на основании расчетного срока его окупаемости. Не менее важной является достоверность определения фактически полученного эффекта после внедрения мероприятия [5, 6].

Оценка эффекта от внедрения энергосберегающих мероприятий может выполняться по двум вариантам:

1) «Было» - «Стало» (с учетом приведения фактического потребления энергоресурсов в базовом периоде к условиям отчетного периода);

2) «Стало» -«Было бы без мероприятия».

При принятии решения о целесообразности внедрения энергосберегающего мероприятия должны быть учтены реализуемость и степень рисков невыполнения или выполнения мероприятий в неполном обьеме.

В общем случае эффект от реализации энергосберегающего мероприятия определяется следующим образом:

- для расчета ожидаемого эф фекта до внедрения мероприятия

/ \

э=уи™

(1)

- для расчета эфф екта в отчетном периоде после внедрения мероприятия

(2)

где ЦГ, ЦТ" стоимость (тариф) ¿-го энергоресурса соответственно в плановом и отчет-ном периодах;

Ц 33, Ц"4- обьем потребления ¿-го энергоресурса соответственно в базовом и отчетном периодах;

Ат-обьем работы в плановом периоде;

Ьпл „ „

г- - плановый удельный расход г-го вида энергоресурсов; к™1, коэффициенты приведения обьема базового потребления энергоресурсов к

условиям соответственно планового и отчетного периодов (К - по температуре окружающего

воздуха, ку,- по количеству дней работы, ку.т - по установленной мощности оборудования и

т. д.).

Классификация способов определения эффекта (значений ¿^, В*™) от внедрения

энергосберегающих мероприятий приведена на рисунке 1. В большинстве случаев определение этих величин на нетяговые нужды не вызывает каких-либо затруднений, так как осуществляется по показаниям счетчиков энергоресурсов и легко поддающихся учету внешних факторов, оказывающих влияние на энергопотребление.

=НгЗЩ ■ 2024

Однако ситуация с оценкой влияния каждого энергосберегающего мероприятия на потребление электроэнергии натягу поездов вызывает серьезные сложности. Это обусловлено тем, что на потребление электроэнергии натягу поездов оказывает влияние более 30 внешних факторов. Поэтому важно определить составляющую изменения электропотребления и (или) потерь электроэнергии на тягу поездов от внедрения конкретного энергосберегающего мероприятия, особенно в случае внедрения на одном участке нескольких таких мероприятий.

Рисунок 1 - Классификация способов определения эффект а от внедрения энергосберегающих мероприятий

Именно в таких случаях требуется применение специальных методик расчета. Примеры специализированных способов расчета эффекта от энергосберегающий мероприятий, направленных на снижение расхода энергоресурсов на тягу поездов, утвержденных для применения в ОАО«РЖД», приведены втаблице 1.

Таблица 1 - Действующие специализированные способвг расчета эффекта от энергосберегающих мероприятий по экономии энергоресурсов на тягу поездов

Н аправление получения эффекта Способв1 определения эффекта

Снижение расх ода ТЭР на тягу поездсв за счет изменений в организации движения поездов, скорости движения, массы состав а и т. д. Методика анализа и прогнозирования расх ода ТЭР натягу поездов (утв. распоряжением О х^О «РЖД»№512 от26.12.2014)

Снижение расхода ипотерв электроэнергии на тягу поездов за счет модернизации системы тягового электроснабжения Имитационное моделирование режимов взаимодействия системы тягового электроснабжения и электроподвижного состава в программном комплексе «КОРТЭС» (свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2008615261)

Поввпление эффективности использования энергии рекуперации Методика оценки эффективности исполвзования энергии рекуперации (утв. распоряжениемОх^О «РЖД»№ 2734/р от 29.12.2016)

Особо следует выделить группу энергосберегающих мероприятий, прямо или косвенно влияющих на снижение расхода и потерь (небаланса) электроэнергии натягу поездов.

Потери электроэнергии на тягу поездов (небаланс) представляют собой разницу между обьемом поступления (поставки) электроэнергии в контактную сеть через тяговые подстанции и обьемом ее расход а всеми потребителями от контактной сети, точками поставки для которых являются эти тяговые подстанции, по показаниям соответствующих приборов учета

{ggfglj ШШШ 1ТТПГГТ1П 1ранссиЬа 49

потребителей, в том числе для электр о подвижного состава за вычетом объема электроэнергии, возвращенной электроподвижным составом в контактную сеть при применении рекуперативного торможения (далее - энергия рекуперации), и (или) определенным расчетным путем по данным о мощности электроустановок потребителей и продолжительности использования этой мощности. На полигоне постоянного тока туда же относят потери в выпрямительных агрегатах тяговых подстанций [7]. При этом выделяют техническую и коммерческую составляющие потерь электроэнергии на тягу поездов. Техническая составляющая обусловлена погрешностью средств измерений и потерями электроэнергии при ее передаче, а коммерческая составляющая вызвана несовершенством средств измерений электроэнергии, их отсутствием, неисправностью или несанкционированным отбором электроэнергии [8].

В зависимости от того, к какому эффекту приводит то или иное энергосберегающее мероприятие по снижению потерь электроэнергии на тягу поездов (на что оказывает влияние), для расчета ожидаемого или фактически получаемого эффекта могут быть применены имитационное моделирование для технической составляющей потерь электроэнергии натягу поездов и статистические методы регрессионного анализа для общего уровня потерь (небаланса) электроэнергии на тягу поездов. Оценка ожидаемого эффекта от внедрения энергосберегающих мероприятий осуществляется по аналогии с технологией прогнозирования уровня потерь электроэнергии на тягу поездов [9].

Имитационное моделирование позволяет оценить эффективность энергосберегающих мероприятий, оказывающих влияние на следующие показатели перевозочной работы: средняя масса поезда в грузовом и пассажирском движении; средняя техническая скорость в грузовом и пассажирском движении; средний коэф фи циент участков ой скорости в грузовом движении; удельный возврат электроэнергии в контактную сеть при применении рекуперативного торможения; доля перевозочной работы в грузовом виде движения; усредненный индикатор энергоэф ф ективности электровозов.

Для ряда факторов, влияние которых не может быть определено с помощью имитационного моделирования, но для которых существует обширная база статистической информации, на основании регрессионного анализа может быть выполнена оценка эффективности ряда энергосберегающих мероприятий, оказывающих влияние на следующие показатели перевозочной работы: работа в границах участков работы локомотивных бригад расчетного полигона; средняя нагрузка на ось в грузовом движении; порожний пробег вагонов; простой локомотивов з ожидании работы без локомотивной бригады; пробег локомотивов при следовании резервом; время нагона опоздания пассажирских поездов; средняя температура атмосферного воздуха.

Важно отметить, что использование имитационных моделей, как и регрессионного анализа, для оценки влияния внедрения энергосберегающих мероприятий на энергоэффективность электротяги представляет собой сложный процесс сбора и обработки исходных данных, во многих случаях требуется выполнение итерационных расчетов. Чаще всего в этом случае требуется применение специализированных пакетов программ или программных комплексов [10, 11].

Для снижения трудозатрат при составлении отчетов о результатах внедрения энергосберегающих мероприятий (расчете полученного эф фекта), направленных на снижение потерь электроэнергии на тягу поездов, целесообразно использовать регрессионные зависимости.

Значение потерь (небаланса) электроэнергии на тягу поездов может быть выражено в нескольких размерностях:

1) абсолютная величина, кВт ч;

2) относительная величина, %;

3) удельный уровень потерь электроэнергии - отношение абсолютной величины потерь (небаланса) электрической энергии на тягу к перевозочной работе кВт ч / 10 ООО ткм бр.

¡нора

2024

Проведенный анализ корреляции влияния различных факторов на уровень потерь показал, что в большинстве случаев максимальный коэффициент корреляции выявлен для удельного уровня потерь электроэнергии. Именно его целесообразно использовать для построения регрессионных зависимостей небаланса от влияющих факторов.

Для оценки влияния изменения эксплуатационных факторов на величину удельных потерь (небаланса) предложены две регрессионные зависимости:

- по результатам имитационного моделирования:

Мй ПС ' гр ' К*х хр +

+ &ПС '^пс + /V гр + Дорос • ®Р« + Аз • + кл гр - аАр > (3)

где Д. - коэфф ициент влияния соответствующего ¿-го ф актора; тч> ~ масса грузового поезда, т; т^ - масса пассажирского поезда, т;

Укх гр ~ техническая скорость в грузовом движении, км/ч;

пс - техническая скорость в пассажирском движении, км/ч; к.^ ^ - коэфф ициент участковой скорости в грузовом движении, %; й)рек - удельная рекуперация, кВт • ч/10 ООО ткм брутто;

1У} - усредненный индикатор энергоэф фективности электровозов, кг у. т./ 10 ООО ткм брутто;

ссАц- доля перевозочной работы в грузовом движении, %;

- по результатам обработки статистической информации:

« + Аткаг ' юг + Рг ' ^

где Д. - коэфф ициент влияния соответствующего ¿-го ф актора;

А - работа в границах участков работы локомотивных бригад расчетного полигона, ткм брутто;

- нагрузка на ось грузового вагона, т;

- время простоя локомотивов в ожидании работы, ч; Ьу2 - пробег локомотивов резервом, км;

1\^ - время нагона опоздания пассажирскими поездами, мин; I - температура атмосферного воздуха, °С.

По результатам обработки собранных данных и имитационного моделирования были получены средние значения коэф оициентов влияния факторов, приведенные в таблицах 2, 3.

Таблица 2 - Коэффициенты влияния факторов на значение технологических потерь, определенные по результатам обработки данных имитационного моделирования

№ п/п Влияющий фактор Значение коэффициента влияния

постоянный ток переменный ток

1 Средняя масса поезда:

в грузовом движении 0,001421 0,00237

в пас с ажирск ом движении -0,000630 -0,00055

2 Средняя техническая скорость:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

в грузовом движении 0,4931 0,32794

в пас с ажирск ом движении -0,0340 0,00275

3 Средний коэффициент участков ой скорости в груз овом движении -1,722 -2,0722

4 Удельная рекуперация 0,3496 0,17952

5 Доля работы ЭПС в грузовом виде движения 0,1066 0,02795

б Усредненный индикатор энергоэффективности электровозов -2,355 -1,74562

||В|§|| ШШШ -ШВЕСТИЯ Транссиба 51

——

Таблица 3 - Значения коэффициентов влияния факторов на значение уровня погерв (небаланса) электроэнергии на тягу поездов, полученные по резулвтагам регрессионного анализа статистических данных

Наименование показателя Значение коэффициента влияния

П ерев ссочная работа 5,826 10^

Средняя нагрузка на осв в грузовом движении 0,7677

Порожний пробег вагонов -0,1762

Простой ЭПС в ожидании работвг без локомотивной бригадвг 9,760 10"5

Пробег ЭПС при следовании резервом 0,01037

Время нагона опоздания пассажирских поездов 2,1-10"4

Средняя температур а атмосферного в о;-дух а -0,00524

Полученные результаты и выводы.

1. Рассмотрено использование понятия «энергетическая безопасность» применительно к железнодорожному транспорту. Показано, что с учетом сложившегося в ОАО «РЖД» энергопотребления и обьемов выполняемой работы наиболее важным является обеспечение энергетической безопасности электротяги поездов.

2. Показано, что одной из основ энергобезопасности является способность потребителей рационально (бережно) расходовать энергоресурсы. В ОАО «РЖД» на решение вопросов повышения эффективности использования и снижения потерь энергоресурсов выделяется значительно количество средств у. ресурсов на всех уровнях управления и выстроена система контроля энергосберегающей деятельности и управления ею.

3. Выполнен анализ существующей системы оценки ожидаемого и фактического эффекта от внедрения энергосберегающих мероприятий на сети железных дорог. Выявлена необходимость доработки существующей норматив но-методической базы для расчета эффекта от внедрения энергосберегающих мероприятий.

4. Представлены общие принципы расчета ожидаемого эффекта до внедрения мероприятия и эффекта за отчетный период после внедрения мероприятия. Приведена классификация способов определения эффекта от внедрения энергосберегающих мероприятий и яыде.лрна группа мероприятий, напрардтеннмх на пнижения расхода и поте.ртч электроэнергии на тягу поездов: для оценки эффекта от которых требуется применение имитационного моделирования или статистических методов регрессионного анализа.

5. По результатам проведенных исследований по определению степени влияния различных факторов на уровень потерь (небаланс) электроэнергии на тягу поездов на основе методов имитационного моделирования в программном комплексе «Кортэс», а также с помощью методов корреляционно-регрессионного анализа определены эксплуатационные факторы, оказывающие на этот уровень наибольшее влияние: величина перевозочной работы в структурном подразделении; доля перевозочной работы в грузовом движении; техническая скорость в грузовом и пассажирском движении; коэффициент участковой скорости в грузовом движении; масса грузового, пассажирского и хозяйственного поезда; нагрузка на ось грузового вагона в грузовом и хозяйственном движении; доля порожнего пробега грузовых вагонов; время простоя локомотивов в рабочем состоянии в ожидании работы; пробег локомотивов резервом; усредненный индикатор энергоэффективности электровоза; температура атмосферного воздуха.

6. Выполнена оценка корреляции перечисленных факторов со значениями абсолютного уровня потерь, относительного уровня потерь и уровня удельных потерь относительно обьема перевозочной работы. В большинстве случаев максимальный коэффициент корреляции выявлен для уровня удельных потерь электроэнергии на тягу поездов, вследствие чего в дальнейшем для анализа влияния внешних факторов принят именно этот показатель.

7. Для оценки влияния изменения эксплуатационных факторов на величину удельных потерь предложено две регрессионные зависимости: зависимость уровня технологической составляющей удельных потерь от внешних факторов, получаемая по результатам имитационного моделирования, и зависимость уровня удельных потерь (с учетом коммерческой составляющей) от внешних факторов. На основании применения

¡нора

2024

статистических методов регрессионного анализа определены коэффициенты влияния эксплуатационных факторов на уровень удельных потерь электроэнергии натягу поездов.

8. Применение полученных результатов позволит повысить точность определения эффекта от внедрения энергосберегающих мероприятий, направленных на снижение уровня потребления и потерь электроэнергии натягу поездов и, следовательно, точность определения существующего уровня энергобезопасности электротяги поездов.

Список литературы

1. Energy Dictionary / World Energy Council, 1992, 652 p.; JO WE SI; Paris (France); ISBN 2-909832-00-7.

2. Указ Президента РФ от 13.D5.2019 № 216 «Об утверждении Доктрины энергетической безопасности Российской Федерации» // Собрание законодательства РФ от 20 мая 2019 г. № 20. - Ст. 2421. - Текст: непосредственный.

3. Воропай, Н. И. Энергетическая безопасность. Термины и определения / Н. И. Воропай. -Москва : Энергия, 2005. - 60 с. - Текст: непосредственный. - EDN: SDTFFJ.

4. Воропай, Н. И. Энергетическая безопасность: состояние проблемы и опыт исследований / Н. И. Воропай, С. М. Сендеров. - Текст : непосредственный // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. - 2014. 2 (15). - С. 18-24. - EDN: WFRCMB.

5. Никифоров, М. М. Оценка эффективности мероприятий по энергосбережению на железнодорожном транспорте /М. М. Никифоров, А. Л Каштанов, С. Ю. Ушаков. - Текст : непосредственный//Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте : материалы научной конференции, посвященной Дню российской науки, Омск, 08 февраля 2019 г. / Омский государственный университет путей сообщения. - Омск, 2019. -С. 372-381. - EDN: GPFSQT.

6. К о мяк ов, А. А. Разработка методов оценки эфф ективности мероприятий по организации ресурсосберегающих производственных систем железнодорожного транспорта / А. А. Комяков. - Текст : непо:редственный // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. -2020. 2 (78). - С. 45-53. - EDNPPPSÜ.

7. Никифоров, М. М. Совершенствование методики определения потерь электроэнергии на тягу поездов / М. М. Никифооов. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. -2020. 1 (41). - С. 98-107. - EDN: ENEXCK.

8. ГОСТ 32895-2014. Электрификация и электроснабжение железных дорог. Термины и определения. - Москва: Стандартинформ, 2014. -40 с. - Текст: непосредственный.

9. TJshakov S., Nikiforov М., Коту akov А. (2023). Methodology for Forecasting the Electricity Losses for Train Traction. In: S. Shmaliy, Y., Nayyar, A. (eds) 7th International Conference on Computing, Control andlndustrial Engineering (ССГБ 2023). CCIS2023. Lecture Notes in Electrical Engineering, vol. 1047. Springer, Singapore, pp. 145-154, DOI 10.1007/978-98l-99-2730-2_l5, EDN: JQGEEI.

10. Вильгельм, А. С. Разработка имитационной модели работы системы тягового электроснабжения Московского центрального кольца для оценки потенциала повышения энергоэффективности тяги поездов / А. С. Вильгельм, A. JI. Каштанов, М. М. Никифоров. -Текст : непосредственный // Транспорт Урала. - 2019. - № 4 (63). - С. 58-63. - DOI: 10.20291/1815-9400-20194-58-63.-EDN: SKZEAW.

11. Вильгельм, А. С. Применение имитационного моделирования для оценки эффективности вариантов усиления системы тягового электроснабжения при интервальном регулировании движения поездов / А. С. Вильгельм, М. М. Никифоров. - Текст : непосредственный // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. -2024. -№2 (94). - С. 48-56. - DOI: 10.46973/0201-727Х_2024_2_48. - EDN: HGHHSN.

References

1. Energy Dictionary / World Energy Council, 1992, 652 p.; JOUVE SI; Paris (France).

iggtllg HUM -ИЗВЕСТИЯ Транссиба 53

——

2. Decree of the President of the Russian Federation of 13.05.2019 no. 216 «On approval of the Doctrine of Energy Security of the Russian Federation». Collection of Legislation of the Russian Federation of May 20, 2019, no. 20, art. 2421 (In Russian).

3. Voropai N.I. Energeticheskaict bezapasnosV. Terminyi opredeleniia [Energy Security. Terms and Definitions]. Moscow, Energy Fubl., 2005, 60 p., EDN: SDTFFJ (In Russian).

4. Voropay N.I., Senderov S.M. Energy security: status of the problem and experience of research. Sovremennaya nauka: issledovaniya,, idei, rezuVtaty, tekhnologii - Modern science: researches, ideas, results, technologies, 2014, no. 2(15), pp. 18-24, EDN: WFRCMB (In Russian).

5. Nikiforov M.lvI., Kashtanov k.L., Ushakov S.Y. [Improvement of the efficiency estimation system for energy saving measures on railway transport]. Innovatsionnyye proyekty i tekhnologii v obrazovanii, promyshlennosti i na transports. Materialy nauchnoy konferentsii, posvyashchennoy Dnyu Rossiyskoy nauki, Omsk, 08 fevralya 2019 goda [Innovative projects and technologies in education, industry and transport. Proceedings of the scientific conference dedicated to the Day of Russian Science, Omsk, February 08, 2019]. Omsk, 2019, pp. 372-381, EDN: GPFSQT (In Russian).

6. Komyakov A.A. Development of methods for estimating the energy efficiency of organizational and technical solutions on railway transport. VestnikRostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya - Bulletin of the Rostov State Transport University, 2020, no. 2 (78), pp. 45-53, EDN: PPPSH :in Russian).

7. Nikiforov M.M. Improvement of methodology for determination of electric power loses on train traction. Izvestiia Transsiba - Journal of Transsib Railway Studies, 2020, no. 1 (41), pp. 98-107, EDN: ENEXCK (In Russian).

8. GOST 32895-2014. Electrification and electric supply of the railways. Terms and definitions. Moscow, Standardinform Publ., 2014. 40 p. (In Russian).

9. Ushakov S., Nikiforov IvI., Komyakov A. (2023). Methodology for Forecasting the Electricity Losses for Train Traction. In: S. Shmaliy, Y., Nayyar, A. (eds)7th International Conference on Computing, Control and Industrial Engineering (CCEE 2023). CCIE 2023. Lecture Notes in Electrical Engineering, vol. 1047. Springer, Singapore, pp- 145-154, DOI 10.1007/978-981-99-2730-2_15, EDN: JQGEEI.

10. Vilgelm A.S., Kashtanov A.L., Nikiforov M.M. Development of simulation model of operation of traction power supply system of the Moscow Central Ring for assessment of potential for improvement of train traction energy efficiency. Transport Urala - Transport of the Urals, 2019, no. 4 (63), pp. 58-63, DOI 10.2029in815-9400-2019-4-58-63, EDN: SKZEAW (In Russian).

11. Vilgelm A.S., Nikiforov M.M. The use of simulation modeling to evaluate efficiency makes it possible to strengthen traction power supply systems with interval regulation of train movement. Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya - Bulletin of the Rostov State Transport University, 2024, no. 2 (94), pp. 48-56, DOI 10.46973/0201-727X_2024_2_48, EDN: HGHHSN (In Russian).

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ

Ннкнфор ов Михаил Михайлович

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.

Кандидат технических наук, директор научно-исследователвского института энергосбережения на железнодорожном транспорте, ОмГУПС.

Тел.:+7 (3212) 44-39-23.

E-tnail: [email protected]

INFORMATION ABOUT THE AUTHOR

Nikiforov Mikhail Mikhailov ich

Omsk State Transport University (OSTU).

35, Marx av., Otnsk, 644046, the Russian Federation

Ph.D. in Engineering director of Re search Institute for Energy Efficiency in Railway Transport, OSTU.

Phone:+7 (3312) 44-39-23. E-tnail: [email protected]

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СГАТШ BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Никифоров, M. M. Методология оценки влияния энергосберегающих мероприятий по снижению потерв электроэнергии на энергобез опасно ств гяги поездов / М. М. Никифоров. - Текст : непосредственный // ИзвестияТранссиба-2024,-№ 3 (59). -С. 46 -54.

54 ИЗВЕСТИЯ Транссиба Na 3jS3jP ■ 2024

Nikiforov M.M. Methodology for assessing the impact of energy-saving measures to reduce electricity losses on the energy safety of train traction. Journal of Transsib Railway ¿hides, 2024, no. 3 (59), pp. 46-54 (In Russian).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.