Новые подходы к исследованию проблемы небаланса электроэнергии на тягу поездов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621.311

А. Л. Каштанов, М. М. Никифоров, С. Ю. Ушаков

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

НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ИССЛЕДОВАНИЮ ПРОБЛЕМЫ НЕБАЛАНСА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ТЯГУ ПОЕЗДОВ

Аннотация. В статье рассмотрены вопросы исследования небаланса электроэнергии на тягу поездов, в том числе описан метод, предусматривающий оценку вклада составляющих небаланса в его общую величину, с возможностью их разнесения между участниками перевозочного процесса: службой электрификации и электроснабжения дирекции инфраструктуры, службой автоматики и телемеханики дирекции инфраструктуры, дирекцией тяги и дирекцией моторвагонного подвижного состава. Описанный метод позволяет более детально проводить анализ факторов, повлиявших на изменение составляющих небаланса, и в дальнейшем разрабатывать организационно-технические мероприятия по его снижению.

Ключевые слова: небаланс, технические потери электроэнергии, коммерческие потери электроэнергии, учет электроэнергии, система тягового электроснабжения, тяга поездов, электроподвижной состав

Alexey L. Kashtanov, Mikhail M. Nikiforov, Sergey Y. Ushakov

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

THE NEW APPROACHES TO THE PROBLEM OF THE ELECTRIC POWER IMBALANCE IN TRAIN TRACTION RESEARCH

Abstract. In article the issues of electric power imbalance in train traction research are considered, including the method providing an estimation of the contribution of imbalance components to its total value with the possibility of their separation between the participants of the transportation process: the electrification and power supply service, the automatics and telemechanics service, the directorates of locomotive traction and motorized rolling stock. Described method allows in more detail to analyze the factors that affected the change in the components of imbalance and further develop organizational and technical measures to reduce it.

Keywords: imbalance, technical losses of electric power, commercial losses of electric power, electricity accounting, traction power supply system, train traction, electric rolling stock

Одним из приоритетных направлений совершенствования принципов организации и управления перевозочным процессом, заложенных в Энергетической стратегии ОАО «РЖД» на период до 2020 г. и на перспективу до 2030 г. [1], является развитие систем анализа, планирования и нормирования расхода топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на тягу поездов, в том числе с применением новых подходов и информационных технологий. Актуальность данного направления в рамках развития перевозочного процесса подтверждается тем, что в 2016 г. затраты на приобретение ТЭР в холдинге «РЖД» составили более 227 млрд руб. (из них 87 % приходится на тягу поездов) и доля этих затрат в общих эксплуатационных затратах холдинга постоянно растет.

Одним из критериев, характеризующих состояние учета электроэнергии на тягу поездов, является небаланс электроэнергии, отпущенной с шин тяговых подстанций и потребленной по счетчикам электроподвижного состава (далее - «небаланс» электроэнергии на тягу поездов). На практике величина небаланса на полигоне постоянного тока составляет 12 - 20 % [2]. Для полигона переменного тока величина небаланса находится в диапазоне от 4 до 8 %, хотя в отдельных случаях она может приближаться к нулю, а иногда может принимать и отрицательные значения. Очевидно, что для эффективной борьбы с данным явлением информации об одном только уровне небаланса в границах железной дороги недостаточно, требу-

ется более глубокое изучение природы его происхождения и разработка новых систем мониторинга данной величины.

Учеными Омского государственного университета путей сообщения разработаны соответствующие методики для определения небаланса электроэнергии в границах железных дорог [3, 4], которые до настоящего времени используются в ОАО «РЖД», проведены многочисленные расчетные и натурные эксперименты [5] и аналитические изыскания, посвященные вопросам исследования составляющих небаланса электрической энергии и влияющих на его значения факторов. По их результатам разработана Методика прогнозирования небаланса электрической энергии на тягу поездов в границах железных дорог, утвержденная распоряжением президента ОАО «РЖД» О. В. Белозеровым от 29.12.2016 № 2783/р.

В настоящее время в инициативном порядке начаты работы по созданию методики определения составляющих технических потерь электроэнергии в системах тягового электроснабжения постоянного и переменного тока. Разработка такой методики позволит оценивать долю технических (реальных) потерь электроэнергии в общем уровне небаланса электроэнергии в системе тягового электроснабжения поэлементно в оборудовании тяговых подстанций, контактной и рельсовой сети на уровнях дистанций электроснабжения, железной дороги, сети железных дорог, а также для отдельно взятой тяговой подстанции и меж-подстанционной зоны, что позволит отслеживать изменение уровня реальных потерь электрической энергии и выявлять очаги их роста, что в свою очередь позволит вырабатывать адресные организационно-технические мероприятия по их снижению. Методика также даст возможность выполнять разнесение потерь между участниками перевозочного процесса: Трансэнерго, службой автоматики и телемеханики дирекции инфраструктуры, дирекцией тяги и дирекцией моторвагонного подвижного состава, службой пути и организациями сервисного обслуживания электроподвижного состава (ООО «ТМХ-Сервис», ООО «СТМ-Сервис»), а также прочими нетяговыми потребителями электроэнергии, получающими питание от контактной сети. Результаты расчета уровня технических потерь электроэнергии позволят также оценить долю коммерческой составляющей потерь электроэнергии в структуре небаланса, обусловленной неудовлетворительным состоянием средств измерения электроэнергии и организации ее учета на тяговых подстанциях и электроподвижном составе.

В соответствии с ГОСТ 32895-2014 небалансом электрической энергии на тягу поездов называют разницу между объемом расхода электроэнергии, относимого на тягу поездов по показаниям счетчиков тяговых подстанций (с включением соответствующей доли - от общего потребления электроэнергии - технических потерь в тяговых трансформаторах и линиях электропередач до границы балансовой принадлежности) и объемом расхода электроэнергии по показаниям счетчиков ЭПС. На практике же в настоящее время значение небаланса электроэнергии на тягу поездов на полигоне постоянного тока определяется без учета потерь электроэнергии в понизительных трансформаторах, а на полигоне переменного тока при наличии учета электроэнергии на фидерах контактной сети тяговых подстанций небаланс определяется без потерь в тяговых трансформаторах.

Как известно, небаланс электроэнергии включает в себя составляющую реальных потерь электроэнергии - технологическую - и условную составляющую - так называемые коммерческие потери (рисунок 1).

Технологические потери включают в себя технические потери электроэнергии, определяемые технологией ее транспортировки от границы балансовой принадлежности системы тягового электроснабжения к электроподвижному составу и работой различных систем и устройств, связанной с организацией перевозочного процесса, а также составляющую, обусловленную погрешностями приборов учета электроэнергии на тяговых подстанциях, электроподвижном составе и у прочих потребителей электроэнергии, получающих питание от контактной сети.

78 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 2(30) 2017

1

Коммерческая составляющая не связана с реальными потерями электрической энергии и обусловлена в первую очередь следующими причинами: низким качеством технических средств учета электроэнергии, методическими ошибками и погрешностями при определении интегральных значений небаланса в границах расчетного участка.

Приведенные составляющие имеют различную природу происхождения, поэтому и механизмы их определения должны различаться. Так, если технические потери электроэнергии на тягу поездов с достаточно высокой точностью могут быть определены расчетным путем на основе данных о параметрах и режимах работы системы тягового электроснабжения (СТЭ), то коммерческие потери содержат в себе значительную долю случайной составляющей, обусловленную ошибками вычислений, неисправностями приборов учета, случаями несанкционированного вмешательства в систему учета электроэнергии на ЭПС и прочими случайными факторами, учесть которые не представляется возможным.

Рисунок 1 - Структура составляющих небаланса электроэнергии на тягу поездов

В этих условиях наиболее простым и в то же время достоверным способом является определение коммерческой составляющей по остаточному принципу, т. е. по разности значений отчетного небаланса, скорректированного на величину потерь на нетяговое электропотребление, и его технической составляющей, полученной расчетным путем:

30) 7

дwком = ДW - AWн/т -ЛWтехн - AWзаезд, (1)

где AW - отчетное значение небаланса;

АЖн/т - потери электроэнергии, относимые на нетяговое электропотребление от контактной сети;

АЖтехн - технические потери электроэнергии в СТЭ;

ДЖзаезд - составляющая коммерческих потерь, обусловленная различными уровнями небаланса на соседних железных дорогах в условиях взаимозаездов локомотивных бригад.

К элементарным составляющим нетягового потребления электроэнергии от контактной сети расчетного полигона относятся расход на отопление пассажирских вагонов в пути следования, расход на технологические нужды и расход на прочие нетяговые нужды.

Как уже было отмечено выше, расчет составляющих технических потерь электрической энергии на тягу поездов основан на применении известных формул и положений расчета потерь в элементах СТЭ [6]. Технические потери электроэнергии включают в себя следующие потери:

- в преобразовательных агрегатах (ПА) тяговых подстанций постоянного тока, в том числе в преобразовательных трансформаторах и выпрямительных преобразователях ( ДЖПА );

СУ

- в сглаживающих устройствах тяговых подстанций постоянного тока ( Д Ж );

КС

- в контактной сети ( Д Ж );

- в тяговой рельсовой сети, в том числе в рельсовой цепи (ДЖРЦ ) и путевых дроссель-

трансформаторах (Д ЖДТ);

- в устройствах компенсации реактивной мощности на участках переменного тока (ДЖ КУ).

На техническую составляющую небаланса оказывают влияние факторы, связанные с изменением сопротивления СТЭ расчетного полигона и объемов электропотребления.

К первым относится изменение параметров СТЭ расчетного полигона, обусловленное изменением состава оборудования СТЭ, схем питания МПЗ, продолжительности работы агрегатов в течение расчетного периода.

К факторам, влияющим на изменение электропотребления, относятся следующие:

- доля работы в грузовом движении;

- средний вес поезда в грузовом и пассажирском движении;

- средняя техническая скорость в грузовом и пассажирском движении;

- коэффициент участковой скорости в грузовом и пассажирском движении;

- доля порожнего пробега грузовых вагонов;

- количество неграфиковых остановок;

- количество задержек у запрещающих сигналов;

- время нагона пассажирских поездов.

Особо следует выделить составляющую технических потерь электроэнергии в контактной сети. В отличие от потерь электрической энергии в оборудовании тяговых подстанций потери в контактной сети зависят не только от ее параметров и нагрузки, но и от расположения поездов в межподстанционной зоне, поэтому наиболее точный результат может быть достигнут при расчете множества мгновенных схем, учитывающих взаимное расположение поездов на зоне и их электропотребление в каждый момент времени, что может быть получено при выполнении имитационного моделирования электропотребления на участке. Данный способ применим в случае выполнения расчета для небольшого участка железной дороги за небольшой период времени (например, при суточном расчете), так как характеризуется чрезвычайно высокой трудоемкостью и требует большого количества исходных данных. На

80 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 2(30) 2017

1

практике же используются упрощенные (расчетные) методы, содержащие ряд допущений [7].

При анализе потерь электроэнергии в тяговой сети целесообразно отдельно рассматривать составляющую технических потерь электроэнергии, обусловленную наличием перетоков мощности в тяговой сети на участках железных дорог, электрифицированных на переменном токе [8, 9]. Данная составляющая потерь имеет переменный характер и во многом зависит от режимов работы СТЭ.

Составляющая коммерческих потерь электроэнергии, обусловленная различными значениями небаланса на соседних железных дорогах в условиях взаимозаездов, определяется исключительно объемом электропотребления локомотивными бригадами расчетной дороги на территориях соседних и уровнями небаланса на расчетной и соседних дорогах по формуле:

z ( ( 100 100 ^

шзаезд = У Жэпс ---, (2)

v=01 v 1100Sv 100s))' w

где W3nCv - объем электроэнергии, потребленной локомотивными бригадами расчетной железной дороги на территории v-й соседней железной дороги, по показаниям счетчиков ЭПС, кВт-ч;

8 - отчетное относительное значение небаланса на расчетной железной дороге, %;

8v - отчетное относительное значение небаланса на v-й соседней железной дороге, %;

z - количество железных дорог, граничащих с расчетной.

Потребление электроэнергии локомотивными бригадами соседних железных дорог на территории расчетной не оказывает влияния на уровень небаланса в границах расчетной дороги, так как потери, относимые на локомотивные бригады соседних железных дорог, идентичны потерям, относимым на тягу поездов в пределах расчетной железной дороги.

Данная составляющая может принимать как положительные, так и отрицательные значения в зависимости от знака разницы значений небаланса в границах соседних железных дорог. Так, если небаланс в границах расчетной дороги ниже, чем на соседней железной дороге, то значение указанной составляющей примет знак «плюс», что будет увеличивать общий уровень небаланса на расчетной дороге, обратное действие будет иметь место, если уровень небаланса на расчетной железной дороге будет выше, чем на соседней.

Коммерческие потери электроэнергии, обусловленные методическими погрешностями, ошибками, высоким порогом чувствительности приборов учета у потребителей и несанкционированным вмешательством в систему учета на ЭПС, определяются по формуле:

AWн/у = AWком - AWзаезд . (3)

Определение значения небаланса электроэнергии на тягу поездов характеризуется допустимой погрешностью измерительного комплекса учета электроэнергии, а именно классами точности входящих в его состав измерительных средств (как правило, трансформатора тока (ТТ), трансформатора напряжения (ТН), счетчика электроэнергии (СЭ)), а также потерями в линиях присоединения СЭ к ТН, в соответствии с формулой:

8ик =±1,^ Е( «Си, + 8^.), (4)

где 8СИ. - допустимая погрешность ,-го средства измерения, входящего в состав измерительного комплекса электроэнергии, при нормальных условиях работы (принимается равной значению класса точности средства измерения);

п - количество средств измерения, входящих в состав измерительного комплекса; 8л - предел допустимых потерь в линиях присоединения СЭ к ТН.

Результирующая допустимая погрешность определения небаланса в границах расчетного участка постоянного тока определяется по формуле:

8= =±

^доп —

(

I

]=1

;ПА 3ИК ,■

ПА ИК ,■

IШПА

/л ИК ,■

]=1

(

р

+1

к=1

V

Ш ЭПС

;ЭПС ШИКк 3ИКк р

IШ ЭПС

1 ШИКк к=1

(5)

где бИА ■, §И5КС - допустимые погрешности соответственно ,-го измерительного комплекса

V ' * к

учета электроэнергии на вводе ПА тяговой подстанции и к-го измерительного комплекса учета электроэнергии на борту ЭПС;

ШИПКА - расход электроэнергии, измеренный ]-м измерительным комплексом на вводе

ПА тяговой подстанции в границах расчетного участка, кВтч;

т - количество измерительных комплексов на вводах ПА тяговых подстанций в границах расчетного участка;

ЭПС ИКк

- объем потребленной электроэнергии, измеренный к-м измерительным комплексом на борту ЭПС в границах расчетного участка (полигона), кВтч;

р - количество измерительных комплексов учета электроэнергии на тягу на борту ЭПС в границах расчетного участка.

На участках переменного тока порядок расчета допустимой погрешности зависит от способа измерения расхода электроэнергии на тягу поездов [10].

Прямой способ измерения расхода электроэнергии на тягу поездов на тяговых подстанциях переменного тока подразумевает определение расхода электроэнергии по показаниям измерительных комплексов, установленных непосредственно на фидерах контактной сети (ФКС) тяговых подстанций.

При таком способе учета электроэнергии результирующая допустимая погрешность определения небаланса в границах расчетного участка переменного тока определяется по формуле:

: +

(

т1

I

] =1

V

Ш

?ФКС_''

ИК, т1

ФКС ИК ,■

I Ш ФКС

¿и "ИК ,■ ]=1

(

р1

+1

к=1

V

ШЭПС .ЭПС ИКк ИК

к р1

IШ

к=1

ЭПС ИКк

(6)

сФКС

где оИК ■ - допустимая погрешность ,-го измерительного комплекса учета электроэнергии на ФКС тяговой подстанции;

Шиксс - расход электроэнергии, измеренный ]-м измерительным комплексом на ФКС

тяговой подстанции в границах расчетного полигона переменного тока, кВтч;

т1 - количество измерительных комплексов на ФКС тяговых подстанций в границах расчетного полигона переменного тока.

Косвенный способ измерения расхода электроэнергии на тягу поездов на тяговых подстанциях переменного тока подразумевает определение расхода электроэнергии на тягу по разнице показаний измерительных комплексов на вводах 27,5 кВ и измерительных комплексов на фидерах линий ДПР, СЦБ, ТСН, КУ (применяется в случае отсутствия учета электроэнергии на ФКС).

82 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 2(30) 2017

1

Результирующая допустимая погрешность определения небаланса в границах расчетного полигона переменного тока при косвенном способе измерения определяется по формуле:

доп.

: ±

г

т 2

I

] =1

Ж ВВ2?,5

8ВВ 27,5 ИК ] °ИК] т2

I ВВ27,5

УУИК ]

]=1

т3

+I

] =1

с

т5

+I

]=1

У 2

8ДПР

Ж ДПР

ИК т 2

;ТСН

ИК ■ т 2

Ж

ТСН ИК ,■

V

I Жи

]=1

ВВ27,5 ИК -

IЖ

]=1

ВВ27,5 ИК ]

т 4

+ I

] =1

8СЦБ иИК V т 2

Ж СЦБ ^ИК ]

I ЖВВ27,5 ¿-/'ик

] =1

+

(7)

р1

+1

к=1

?эпс

Ж

ЭПС ИКк

'ИКк р1

IWЭ

/1 УУИКк

ЭПС

W

V к=1 ' У

ВВ27,5 ИК - ■

8ИКР, §ИЦБ, 8ИКН - допустимые погрешности ]-х измерительных комплексов

учета электроэнергии соответственно на вводе 27,5 кВ, фидерах ДПР, СЦБ и ТСН тяговой подстанции;

ЖВВ27,5 ЖДПр ЖСЦБ "ИК] >"ИК] ' "ИК] ■

Жи

ТСН ИК ;

расход электроэнергии, измеренный ]-м измерительным

комплексом соответственно на вводе 27,5 кВ, на фидере ДПР, СЦБ и ТСН тяговой подстанции в границах расчетного полигона переменного тока, кВтч;

т2, т3, т4, т5 - количество измерительных комплексов соответственно на вводах 27,5 кВ, на фидерах ДПР, СЦБ и ТСН тяговых подстанций в границах расчетного полигона переменного тока.

Кол-во ИК на ЭПС

Рисунок 2 - Зависимость допустимой погрешности измерения потерь электроэнергии на тягу поездов от количества задействованных в измерительных комплексов

С увеличением числа задействованных при учете электроэнергии измерительных комплексов при относительно равномерном распределении электропотребления по ним значение

0доп стремится к нулю (см. рисунок 2). Так, при определении потерь электроэнергии в границах крупных расчетных полигонов, количество задействованных ИК на которых превышает 500 единиц за расчетный период (например, дистанция электроснабжения, полигон постоянного или переменного тока железной дороги при расчетном периоде не менее недели), результирующей допустимой погрешностью измерений можно пренебречь. При меньших расчетных участках и за более короткие расчетные интервалы (например, при расчете потерь в

границах межподстанционной зоны за сутки) 6доп может достигать ±0,5 % и должна учитываться.

После определения составляющих технологических и коммерческих потерь электроэнергии выполняется их распределение на причастные бизнес-единицы в соответствии со структурой, приведенной на рисунке 3.

Применение представленного подхода к анализу структуры небаланса электроэнергии на тягу поездов позволит обеспечить оперативное выявление участков железных дорог, вплоть до отдельных межподстанционных зон, с повышенным уровнем технологических потерь электроэнергии, разрабатывать и внедрять организационно-технические мероприятия по их устранению.

Служб¡1 млекфификнцми и .»лектриспабжепнн:

AW Э = AWпА + AWСУ + AW КС= + AW КС~ + AW КУ

Служйа пути:

AW п = AW РЦ=+ AW РЦ ~

X

О))ж0а автоматики и телемечаники:

AW Ш = AW ДТ=+ AW ДТ~

A W

ООО «ТМХ-Сервис»

W ТМХ

= A W

W тяг + W 1 п эпс ^ п

ООО «ГТМ-Сервис»

W СТМ

A W СТМ = A W

W тяг + W 1

n ЭПС ^ n

Потери »лектрпшергии, относимые на£-ю нстяювою MUlptrjHieJIH JJIfKCpO.MLepi ни от KONlilKJJIUM ДО III

AWg = AW •-

Wg

w^ + w н/т

ОАО «Федеральняя пассажирская компания»

Дирекция тяги

W Т

A WТ = AWн/у + A Wзаезд-

У WТ

у WТ + У WДМВ

Zj rr ЭПС„ ^ Zj rr ЭПС„

Л и реки и я моторвагокного подвижного состава

W ДМВ У WSÜB

AWДМВ = AW • ЭПС + A Wзаезд- -W^

У WэТпсv+ У W

ДМВ

эпсv

Wтяг •

W

'' ^ т

W ДМВ " эпсv

W ТМХ

W СТМ Wg

Wот

— расход шектро'ллергли ]]ii ijijy по счезчлкам ЭПС без учета раскола па отопление пассажирских нагонов; -оСгьсм ■.исктролпсргии, потребленной локимоги иными Зрнгцдами расчетой желаний дороги Eia территории V-iï гаседнем желешой дороги, но моют]шям счетчиков

-ойьем ■.иектролпергии, потребленной jokdmoih иными

ОрН|<1ДЛМИ ДИрСКИИИ MtJfipOtïiil'OlUKJKi ПОДИН Ж МО 10 СО^ТАЧЯ

ку территории v-й соседней железной дороги, по показаниям очетчпкоп '.")[ 1С;

— потребление ттектро^нзер! и и от копта en но Л се т на технологические нуждм ООО «УМХ-Сервнс» и CÏM-«CepRitc»;

— потребление i;ieii"]po"j]]epi и и от контактной сети £-м нетшовым потребителем беч учетîl неб^ипшеа;

— расход на отопление пассажирских вагонов в пути следования без учета нсйалаЕзса_

Рисунок 3 - Структура отнесения составляющих небаланса на причастные бизнес-единицы

Список литературы

1. Энергетическая стратегия холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 года и на перспективу до 2030 года [Текст]. Утверждена распоряжением ОАО «РЖД» от 14 декабря 2016 г. № 2537р. - М., 2016. - 76 с.

2. Никифоров, М. М. Оценка технологических потерь электроэнергии в системе тягового электроснабжения постоянного тока [Текст] / М. М. Никифоров, А. С. Вильгельм, А. В. Язов // Инновационные проекты и новые технологии в образовании, промышленности и на транспорте: Материалы науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2012. - С. 40 - 45.

3. Зверев, А. Г. Методика расчета электропотребления и небаланса электроэнергии на тягу поездов в границах железных дорог и участков работы локомотивных бригад [Текст] / А. Г. Зверев, М. М. Никифоров, В. Т. Черемисин // Ресурсосберегающие технологии в структурных подразделениях Западно-Сибирской железной дороги: Материалы науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2005. - С. 133 - 137.

4. Ушаков, С. Ю. О новом порядке определения небаланса электрической энергии на тягу поездов [Текст] / С. Ю. Ушаков // Ресурсосберегающие технологии на Западно-Сибирской железной дороге: Материалы науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2010. - С. 72 - 76.

5. Черемисин, В. Т. Снижение небаланса электрической энергии на тягу поездов по счетчикам тяговых подстанций и электроподвижного состава [Текст] / В. Т. Черемисин, С. Ю. Ушаков, Е. Л. Емельяненкова // Железнодорожный транспорт. - 2011. - № 2. - С. 45 - 48.

6. Марквардт, К. Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог [Текст] / К. Г. Марквардт. - М.: Транспорт, 1982. - 265 с.

7. Методика расчета технологических потерь электроэнергии в устройствах тягового электроснабжения [Текст] / ВНИИЖТ. - М., 1994. - 30 с.

8. Каштанов, А. Л. Оценка перетоков мощности в тяговой сети постоянного тока по данным автоматизированной системы АСМУЭ ФКС [Текст] / А. Л. Каштанов, О. О. Комякова // Вестник Воронежского гос. техн. ун-та. - Воронеж. - 2015. - № 3. - Т. 11. -С.130 - 133.

9. Алтангэрэ Энх-Амгалан. Теоретические положения в вопросе согласования систем внешнего и тягового электроснабжения при проектировании железных дорог переменного тока [Текст] / Алтангэрэ Энх-Амгалан, А. Л. Каштанов, М. М. Никифоров // Вестник транспорта Поволжья / Самарский гос. ун-т путей сообщения. - Самара, 2017. - № 2 (62). -С. 24 - 29.

10. Ушаков, С. Ю. Оценка точности определения расхода и технических потерь электрической энергии на тягу поездов [Текст] / С. Ю. Ушаков / Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте: Материалы науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2009. - С. 116 - 122.

References

1. The energy strategy of «Russian Railways» holding for the period until 2020 and for the future until 2030 [Energeticheskaya strategiya holdinga «Rossijskie zheleznye dorogi» na period do 2015 goda i na perspektivu do 2030 goda]. Approved by the decree of JSC Russian Railways on December 14, 2016, No. 2537р, 76 p.

2. Nikiforov M. M., Vilgelm A. S., Yazov A. V. Estimation of technological losses of electric power in the DC traction power supply system [Ocenka tekhnologicheskih poter' ehlek-troehnergii v sisteme tyagovogo ehlektrosnabzheniya postoyannogo toka]. Materialy nauchno-prakticheskoj konferencii, posvyashchennoj Dnyu Rossijskoj nauki: «Innovacionnye proekty i novye tekhnologii v obrazovanii, promyshlennosti i na transporte» (Materials of the scientific-practical conference dedicated to the Day of Russian Science: «Innovative projects and new technologies in education, industry and transport»). Omsk, 2012, pp. 40 - 45.

3. Zverev A. G., Nikiforov M. M. Algorithm for identifying and analyzing the reasons of the train traction electric power imbalance increase within the boundaries of the railway sections [Algoritm vyyavleniya i analiza prichin rosta nebalansa ehlektroehnergii na tyagu poezdov v grani-cah uchastkov zheleznoj dorogi]. Materialy vserossijskoj nauchno-tekhnicheskoy konferencii s

mezhdunarodnym uchastiem: «Resursosberegayushchie tekhnologii na zheleznodorozhnom transporte» (Proceedings of the All-Russian scientific-technical conference with the international participation: Resource saving technologies in railway transport). In 2 parts. Krasnoyarsk: Grotesk, 2005, part 1, pp. 209 - 212.

4. Ushakov S. Yu. About a new procedure for determining the electrical energy imbalance in train traction [O novom poryadke opredeleniya nebalansa ehlektricheskoj ehnergii na tyagu poezdov]. Prakticheskaya konferenciya «Matematika-nauka» (Practical conference «Mathematics-Science»). Omsk: OSTU, 2010. pp. 72 - 76.

5. Cheremisin V. T., Ushakov S. Yu., Yemelyanenkova E. L. Reduction of the electric energy imbalance in train traction determined by the electricity meters on traction substations and electric rolling stock [Snizhenie nebalansa ehlektricheskoj ehnergii na tyagu poezdov po schetchikam tyagovyh podstancij i ehlektropodvizhnogo sostava]. Zheleznodorozhnyj transport -Railway transport. 2011, no. 2, pp. 45 - 48.

6. Markvardt K. G. Electricity supply of electrified railways [Elektrosnabzhenie ehlektri-ficirovannyh zheleznyh dorog]. Moscow: Transport, 1982, 265 p.

7. Methodology for calculating the technological losses of electric power in traction power supply devices [Metodika rascheta tekhnologicheskih poter' ehlektroenergii v ustrojstvah tyagovogo elektrosnabzheniya]. Moscow: VNIIZhT, 1994, 30 p.

8. Kashtanov A. L., Komyakova O. O. Estimation of power flows in a DC traction network according to the data of the automated system of ASMUE FCS [Ocenka peretokov moshchnosti v tyagovoj seti postoyannogo toka po dan-nym avtomatizirovannoj sistemy ASMUEH FKS]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta - Bulletin of Voronezh State Technical University. 2015, no. 3, vol. 11, pp. 130 - 133.

9. Altangere Enkh-Amgalan, Kashtanov A. L., Nikiforov M. M. Theoretical propositions on the coordination of external and traction power supply systems in the design of AC railways [Teoreticheskie polozheniya v voprose soglasovaniya sistem vneshnego i tyagovogo ehlektrosnab-zheniya pri proektirovanii zheleznyh dorog peremennogo toka]. Vestnik transporta Povolzh'ya -Bulletin of Povolzhye Transport. 2017, no. 2 (62), pp. 24 - 29.

10. Ushakov S. Yu. Estimation of the electric power consumption and technical losses of electric energy determining accuracy in train traction [Ocenka tochnosti opredeleniya raskhoda i tekhnicheskih poter' ehlektri-cheskoj ehnergii na tyagu poezdov]. Materialy nauchno-prakticheskoy konferencii: «Innovacionnye proekty i novye tekhnologii na zhelezno-dorozhnom transporte» (Proceedings of the scientific-practical conference: Innovative projects and new technologies in railway transport). Omsk, 2009. pp. 116 - 122.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Каштанов Алексей Леонидович

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

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

Кандидат технических наук, начальник научно-производственной лаборатории «Энергосбережение и энергоэффективность на железнодорожном транспорте», доцент кафедры «Теоретическая электротехника», ОмГУПС.

Тел.: +7 (3812) 44-39-23.

E-mail: kesh-al@rambler.ru

Никифоров Михаил Михайлович

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Kashtanov Alexey Leonidovich

Omsk State Transport University (OSTU). 35, Marx av., Omsk, 644046, Russia. Cand.Tech.Sci., Head of Research and Production Laboratory «Energy saving and energy efficiency on the railway Transport», The Senior Lecturer Of Chair «Theoretical Electrical Engineering», OSTU. Phone: (3812) 44-39-23. E-mail: kesh-al@rambler.ru

Nikiforov Mikhail Mikhailovich

Omsk State Transport University (OSTU). 35, Marx av., Omsk, 644046, Russia.

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

Кандидат технических наук, заместитель директора научно-исследовательского института «Энергосбережение на железнодорожном транспорте», ОмГУПС.

Тел.: +7 (3812) 44-39-23.

E-mail: nikiforovmm@rambler.ru

Ушаков Сергей Юрьевич

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

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

Кандидат технических наук, старший-научный сотрудник научно-исследовательской части, ОмГУПС.

Тел.: +7 (3812) 44-39-23.

E-mail: ushakovsj@gmail.com

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

Каштанов, А. Л. Новые подходы к исследованию проблемы небаланса электроэнергии на тягу поездов [Текст] / А. Л. Каштанов, М. М. Никифоров, С. Ю. Ушаков // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2017. - № 2 (30). -С. 77 - 87.

Cand.Tech.Sci. Deputy Director of the Research Institute "Energy saving on the railway transport", OSTU. Ten.: +7 (3812) 44-39-23. E-mail: nikiforovmm@rambler.ru

Ushakov Sergey Yurjevich

Omsk State Transport University (OSTU) 35, Marx av., Omsk, 644046, Russia. Cand.Tech.Sci., Senior Researcher Of Research Sector, OSTU.

Phone: +7 (3812) 44-39-23 E-mail: ushakovsj@gmail.com

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Kashtanov A. L., Nikiforov M. M., Ushakov S. Y. The new approaches to the problem of the electric power imbalance in train traction research. Journal of Transsib Railway Studies, 2017, vol. 30, no. 2, pp. 77 - 87 (In Russian).

УДК 621.311

В. Л. Незевак

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

ОСНОВНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ОБЪЕМА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ОТ ПАРАМЕТРОВ ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ НА УЧАСТКАХ ПОСТОЯННОГО ТОКА C Ьм ТИПОМ ПРОФИЛЯ

Аннотация. В статье рассматриваются вопросы оценки влияния графика движения поездов на объем электропотребления на тягу на участках постоянного тока с 1-м типом профиля пути. Предложены параметры графика движения поездов, оказывающие влияние на расход электроэнергии на тягу на участках постоянного тока с 1-м типом профиля пути. В число основных параметров расписания включены статистические величины и параметры, характеризующие условия пакетного пропуска поездов, остановки и твердые нитки расписания грузовых поездов. На основе имитационного моделирования получены основные зависимости изменения объема электроэнергии на тягу на участке в системе тягового электроснабжения при изменении параметров расписания движения поездов. Полученные зависимости изменения объема электроэнергии на тягу позволяют выполнить оценку и определить диапазоны изменения параметров графика, в которых вариация объема минимальна. в рассмотренных диапазонах изменения параметров графика движения поездов объем электроэнергии для участков постоянного тока с 1-м типом профиля изменяется в пределах 1 % при постоянстве прочих факторов.

Ключевые слова: система тягового электроснабжения, расход электроэнергии, постоянный ток, технические потери электроэнергии, график движения поездов, параметры расписания движения, имитационное моделирование, статистические показатели, зависимости изменения расхода электроэнергии.