CC BY
25
УДК 621.331 УДК 629.4
М. М. Никифоров, А. С. Вильгельм, Р. В. Сергеев
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация
ПРИМЕНЕНИЕ ИНДИКАТОРОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ТЯГОВЫХ РЕСУРСОВ
Аннотация. В статье приведены основные положения методики определения индикаторов энергоэффективности электровозов. Представлены результаты расчетов индикаторов для электровозов серий 3ЭС5К, ЭП2К и 2ЭС6 применительно к действующим участкам железных дорог. Предложенный подход может быть использован для установления уровня энергоэффективности различных серий электроподвижного состава и их объективного сравнения при эксплуатации на различных участках с поездами различных масс с целью дальнейшего создания автоматизированной системы оптимизации использования тяговых ресурсов ОАО «РЖД».
Ключевые слова: энергетическая эффективность, тяга поездов, электровозы, расчетно-аналитический метод, расход электроэнергии.
Mikhail M. Nikiforov, Alexander S. Vilgelm, Roman V. Sergeev
Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation
APPLICATION OF INDICATORS OF ENERGY EFFICIENCY ELECTRIC VEHICLES FOR OPTIMIZATION OF USE TRACTION RESOURCES
Abstract. The article contains the main provisions of the methodology for determining the indicators of electric locomotives energy efficiency. The results of indicators calculations for electric locomotives of series 3ES5K, EP2K and 2ES6 are presented with reference to the current sections of railways. The proposed approach can be used to establish the level of energy efficiency of various series of electric rolling stock and their objective comparison when operating at different sites with trains of various masses with the aim offurther creating an automated system for optimizing the use of traction resources of JSCo Russian Railways.
Keywords: energy efficiency, traction of trains, electric locomotives, calculation and analytical method, electricity consumption.
На сети железных дорог в настоящее время на одних и тех же участках эксплуатируются разные серии электроподвижного состава. С целью повышения потенциала энергетической эффективности в соответствии с действующей редакцией энергетической стратегии ОАО «РЖД» [1] на сети железных дорог осуществляется планомерная замена парка электровозов, а также разработка новых серий электроподвижного состава, в том числе электровозов с асинхронным и синхронным приводом, а в перспективе - мультисистемных грузовых и пассажирских электровозов. В связи с этим целесообразной является разработка системы оценки, позволяющей выполнять объективное сравнение уровней энергоэффективности различных серий электровозов при их эксплуатации на различных участках железных дорог с учетом параметров профиля пути, характеристик системы тягового электроснабжения, текущих и перспективных условий организации движения поездов. Это в перспективе позволит оптимизировать использование тяговых ресурсов на сети железных дорог ОАО «РЖД» и выполнить целевые задания, установленные в энергостратегии ОАО «РЖД» и других действующих нормативных документах Российской Федерации [2, 3].
88 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 1(33) ОП1 я
— — 2U IО
Для реализации поставленной задачи необходимо определить критерии энергоэффективности, по которому будет выполняться сравнение серий электровозов для оптимизации парка электровозов на конкретных участках железных дорог.
В качестве основного показателя, характеризующего эффективность потребления электроэнергии на тягу поездов, принято использовать удельный расход электроэнергии [4]. Сравнительный анализ статистических значений удельного расхода для электровозов серии ВЛ10 с поездами одинаковой массы и одинаковой нагрузкой на ось вагона для различных участков железных дорог может различаться в полтора - два раза [5]. При этом алгоритм подробного анализа данных об удельном расходе электроэнергии на тягу поездов на уровне локомотивных депо является трудоемким и многоитерационным [6].
Что касается индикатора энергетической эффективности, то под этим термином понимаются затраты энергии на единицу произведенной продукции или выход технологического процесса для промышленного производства [7]. Индикаторы энергоэффективности отражают отношение полезного эффекта использования энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов, произведенным в целях получения такого эффекта, и по своей сути представляют собой удельное энергопотребление. Основное назначение индикаторов энергоэффективности состоит в обеспечении возможности самостоятельного анализа и мониторинга энергоэффективности технического средства (машины), сравнения индикаторов энергоэффективности отдельных подразделений, процессов и установок в промышленном производстве.
Для обеспечения возможности анализа и мониторинга энергоэффективности электровозов, эксплуатируемых и закупаемых в настоящее время ОАО «РЖД», и проверки их соответствия требованиям энергоэффективности были разработаны «Методика расчета индикатора энергоэффективности электровоза» [8] и «Методика подтверждения индикатора энергоэффективности электровоза» [9], утвержденные старшим вице-президентом ОАО «РЖД» В. А. Гапановичем 26 декабря 2014 г. В основу первой методики положен расчетно-аналитический метод, вторая методика основана на экспериментальном получении измеряемых величин, расчете экспериментального индикатора энергоэффективности электровоза и определении относительной погрешности расчета.
Обоснование расчетно-аналитического метода для определения и подтверждения индикаторов энергоэффективности электровозов представлено в источнике [10], методология расчета индикаторов для типовых профилей пути в [11], методология подтверждения расчетных значений индикаторов в [12, 13], особенности расчета индикаторов для электровозов с асинхронным тяговым приводом описаны в [14], а результаты определения индикаторов для выпускаемых в настоящее время серий электровозов - в [15].
Исходными данными для определения индикаторов согласно названным выше методикам являются:
1) тяговые, тормозные, токовые характеристики электровозов;
2) характеристики оборудования собственных нужд электровозов;
3) основные технические характеристики электровозов из Руководства по эксплуатации, такие как число тяговых двигателей и осевая формула, масса электровоза, конструкционная скорость, вид электрического торможения, число ступеней ослабления поля и др.;
4) характеристики профиля пути (в расчетах согласно методикам используются три условных типовых профиля пути, представленных в работе [15]).
Данный подход позволяет учесть основные факторы, определяющие энергоэффективность электровозов (характеристики электровоза и профиля пути, массу состава, скоростной режим ведения поезда и др.). При этом расчет индикаторов энергоэффективности электровозов основан на определении отдельных составляющих расхода электроэнергии с последующим их суммированием, а именно: значение индикаторов энергоэффективности электровоза складывается из удельного расхода электроэнергии тяговыми двигателями
(удельного расхода на разгон поезда, на движение в установившихся тяговых режимах за вычетом величины удельной рекуперации) и удельного расхода электроэнергии на собственные нужды электровоза.
Расчет выполняется для трех условных типовых профилей пути, отличающихся друг от друга сложностью, с последующим определением средневзвешенного значения индикатора, исходя из процентного соотношения участков электрифицированных железных дорог по принадлежности к соответствующим типам.
При этом если серия электровоза разработана для применения на конкретном участке сети железных дорог, то расчет индикатора для данной серии выполняется для условного участка, которому данный участок соответствует по характеристикам своего профиля.
Например, запускаемая в настоящее время серия электровозов 4ЭС5К предназначена для эксплуатации на БАМе. Соответственно значение индикатора для электровозов 4ЭС5К должно определяться для наиболее сложного, четвертого условного типа профиля пути, ха-растеризующегося максимальным значением руководящего уклона 11,0 %о.
Любой действующий участок электрифицированных железных дорог РФ по сложности своего профиля может быть отнесен к одному из типовых условных участков, однако участка с профилем пути, абсолютно идентичным любому из условных, на сети дорог не существует.
Поэтому с целью реализации идеи объективного сравнения уровней энергоэффективности различных серий электровозов для повышения эффективности использовании тяговых ресурсов при эксплуатации тягового подвижного состава на конкретных участках железных дорог предлагается использовать алгоритмы расчетов индикаторов энергоэффективности, заложенные в упомянутых выше методиках, применительно не к типовым профилям пути, а к фактическим профилям действующих участков железных дорог.
Предлагаемый алгоритм расчета включает в себя следующие действия:
выполняется спрямление и приведение плана и профиля пути экспериментального участка в соответствии с Правилами тяговых расчетов [16];
на тяговых и тормозных характеристиках электровоза строятся кривые основного сопротивления движению от скорости в зависимости от величин подъемов и спусков экспериментального участка (рисунок 1);
дальнейшие расчеты для экспериментального участка проводятся в соответствии с методологией, которая будет приведена ниже.
По тяговым характеристикам электровоза Fк(V) определяются расчетная скорость движения Ур и расчетная сила тяги Fкр в точке пересечения тяговой характеристики Fк(V) на расчетной ходовой позиции контроллера машиниста и кривой ограничения по сцеплению Fсц(У) (точка 1 на рисунке).
Для расчетной скорости Ур определяются основное удельное сопротивление движению электровоза ^0 и основное удельное сопротивление движению вагонов ^^ для бесстыкового пути, а также дополнительное удельное сопротивление движению от подвагонных генераторов ^пг.
Определяется расчетная масса грузового состава для расчетной скорости движения Ур и величины расчетного подъема ¡р. Масса состава пассажирских поездов принимается равной 900 т.
Далее на тяговых характеристиках электровоза Fк(V) строятся кривые основного сопротивления движению от скорости (см. рисунок) - зависимости Ж(У) для всех величин подъемов ¡1 на каждом элементе профиля расчетного участка, а на тормозных характеристиках электровоза В(У) строятся кривые сил, действующих от уклонов.
Результаты определения режимов ведения поезда (позиции регулирования), расчетов расхода и рекуперации электроэнергии электровозом на условном участке с профилем определенного типа заносятся в таблицу по форме таблицы 1. Данные столбцов 1 - 3 задаются параметрами профиля расчетного участка. Первая строка заполняется для режима разгона до
90 ИЗВЕСТИЯ Транссиба ОП4 Я
— = 201 о
первого значения установившейся скорости Уу1 согласно формуле (2) [5], остальные - для каждого элемента профиля пути, начиная с первого элемента, на котором реализована данная установившаяся скорость Уу1.
Тяговые характеристики электровоза Fк(У) с нанесенными кривыми основного сопротивления движению Ж(У)
По результатам расчетов и заполнения расчетной таблицы (см. таблицу 1) рассчитывается суммарная величина потребления электроэнергии тяговыми двигателями электровоза по формуле, кВт-ч:
Аэд = А1 + А 2 - Аз. (1)
Удельный расход электроэнергии аэд тяговыми двигателями электровоза на участке длиной S определяется по формуле, кВт-ч/104 ткм:
АэД -104
а = -
эд о
да„-о
(2)
Удельный расход электроэнергии на собственные нужды электровоза асн определяется по формуле, кВт-ч/104 ткм:
Р •к Т -104
«с.н = -, (3)
где Рсн - мощность собственных нужд электровоза, принятая по паспортным характеристикам электровоза, кВт;
ксн - коэффициент использования оборудования собственных нужд электровоза. По результатам расшифровки данных, полученных с помощью регистраторов параметров движения, и анализа алгоритма работы вспомогательного оборудования различных типов электровозов принимать для грузовых электровозов постоянного тока ксн = 0,63, для грузовых электровозов переменного тока ксн = 0,84, для пассажирских электровозов постоянного тока ксн = 0,44, для пассажирских электровозов переменного тока ксн = 0,64;
Т - суммарное время движения поезда с учетом движения в режимах выбега и торможения, ч.
Таблица 1 - Результаты расчета режимов ведения поезда, расхода и рекуперации электроэнергии электровозом на расчетном участке
Координата Б, км Длина элемента профиля /,-, км Уклон 4 %о Позиция контроллера машиниста Установившаяся скорость Уу1, км/ч Время хода по элементу профиля 4, ч Ток электровоза I, А Расход энергии Аь А 2, кВт-ч Рекуперация энергии А3, кВт-ч
1 2 3 4 5 6 7 8 9
й 11 - Уу1 - А1 0
Б, и П К, и 1т1 А2, 0
Б++ 1, 4+1 'г+1 П+1 Уу(>+1) -1р(>+1) 0 А 3(1+1)
Бп 4 ,п Пп У " уп 1п 1тп А2п 0
- - - - т - Аг Аз
Суммарный удельный расход электроэнергии аэ электровоза определяется по формуле,
кВт-ч/104 ткм:
аэ = аэд + ас.н . (4)
Далее значение индикатора энергоэффективности электровоза выражается в кг у.т./104 ткм брутто исходя из условия, что 1 кВт-ч = 0,123 кг у.т.
В качестве примера расчета индикатора энергоэффективности электровоза для действующего участка приведем результаты расчетов для электровоза серии 3ЭС5К с расчетной массой поезда 6300 т на участке Дальневосточной железной дороги протяженностью 15,1 км. Расчетные результаты определения индикатора энергоэффективности электровоза 3ЭС5К для действующего участка представлены в таблице 2.
На первом этапе было произведено спрямление и приведение плана и профиля пути экспериментального участка и выделены 60 элементов профиля, на которых были выполнены дальнейшие расчеты.
В первую строку таблицы 2 занесены расчетные результаты определения затрат энергии на разгон поезда до первого значения установившейся скорости Уу1 = 54,0 км/ч. Так, в столбец 4 занесено расчетное время разгона ^ = 0,109 ч; в столбец 6 - расчетное значение расхода электроэнергии А1 = 177 кВт- ч на разгон поезда.
Начиная со второй строки таблица 2 заполнена для движения в режимах тяги, рекуперации и выбега с установившимися значениями скоростей для каждого элемента профиля. Суммарное расчетное значение расхода электроэнергии на тягу А2 составило 679 кВт- ч, сум-
92 ИЗВЕСТИЯ Транссиба И№20?83)
марное расчетное значение рекуперации А3 составило 12,5 кВт-ч. Расчетная величина расхода энергии на собственные нужды электровоза Асн составила 104,0 кВт- ч.
Таблица 2 - Результаты определения индикатора энергоэффективности электровоза 3ЭС5К для действующего участка Дальневосточной железной дороги
Номер элемента профиля Результаты расчетов
позиция КМ установившаяся скорость Уу, км/ч время хода по элементу профиля ^, ч ток /¡, А расход энергии А1, А2, кВт-ч рекуперация энергии Аз, кВт-ч
1 2 3 4 5 6 7
Разгон - 54 0,109 - 177 -
1 Зона 3 60 0,0016 95 3,76 -
2 0,5 зоны 4 56 0,0019 180 8,36 -
3 Зона 4 (ОП2) 61 0,0066 340 55,88 -
59 Зона 2 50 0,0059 50 7,38 -
60 Зона 2 43 0,0094 60 14,09 -
£ - - 0,3214 - 679 12,5
Для расчета индикатора энергоэффективности пассажирского электровоза ЭП2К на действующем участке был выбран участок Свердловской железной дороги протяженностью 27,0 км. В результате спрямления и приведения профиля получилось 87 элементов. Расчетное значение времени разгона поезда до скорости 46 км/ч At составило 0,032 ч, расчетное значение расхода электроэнергии на разгон - А1 = 37 кВт- ч. Суммарное расчетное значение расхода электроэнергии на тягу А2 составило 357 кВт- ч. Рекуперация на электровозе ЭП2К не предусмотрена. Расчетная величина расхода энергии на собственные нужды электровоза Асн составила 15,4 кВт-ч.
Был выполнен расчет индикатора для электровоза 2ЭС6 для участка Свердловской железной дороги протяженностью 19,4 км с поездом критической массы 9000 т. В результате расчетов для спрямленного и приведенного профиля, состоящего из 57 элементов, суммарное расчетное значение расхода электроэнергии на разгон поезда А1 составило 503 кВт- ч, значение расхода электроэнергии на тягу - А2 = 1485 кВт- ч, суммарное расчетное значение рекуперации - А3 = 754 кВт- ч. Расчетная величина расхода энергии на собственные нужды электровоза Асн составила 33,6 кВт- ч.
Результаты определения значений индикаторов энергоэффективности электровозов ЭП2К, 2ЭС6, 3ЭС5К сведены в таблицу 3.
Таблица 3 - Результаты определения индикатора энергоэффективности электровозов
Значение показателя Серия электровоза
ЭП2К 2ЭС6 3ЭС5К
Расход энергии на разгон поезда
Расчетное значение А1р, кВт- ч 37,0 503,0 177,0
Расход энергии на тягу
Расчетное значение А2р, кВт-ч 357,0 1485,0 679,0
Рекуперация
Расчетное значение А3р, кВт-ч - 754,0 12,5
Расход энергии на собственные нужды электровоза
Расчетное значение Аснр, кВт-ч 15,4 33,6 104,0
Значение индикаторов энергоэффективности, кг у.т./104 ткм брутто 20,6 7,3 8,6
№ 1(33) 2018 —— ИЗВЕСТИЯ Транссиба 93
Таким образом, значения индикаторов энергетической эффективности по рассматриваемым сериям электровозов составили, кг у.т./104 ткм брутто: для ЭП2К - 20,6; 2ЭС6 - 7,3; 3ЭС5К - 8,6.
Расчетные значения индикаторов энергоэффективности рассмотренных выше электровозов и некоторых других серий, определенные для типовых условных профилей пути, а также суммарное средневзвешенное значение по этим профилям приведены в таблице 4.
Отметим, что итоговые значения индикаторов (см. таблицу 4), рассчитанные для условных типовых профилей, несущественно отличаются от значений, полученных для конкретных участков железных дорог. При этом расчеты индикаторов для действующих участков железных дорог, результаты которых приведены в статье, позволяют повысить точность определения уровня энергоэффективности электровозов применительно к действующим или планируемым условиям их эксплуатации.
Таблица 4 - Результаты определения значений индикаторов энергоэффективности электровозов различных серий
Серия электровоза Индикаторы энергоэффективности электровозов, кг у.т./104 ткм брутто
по I - II типам профилей по III типу профиля по IV типу профиля итоговый
рассмотренных в статье серий электровозов
3ЭС5К 4,5 12,9 14,6 9,0
ЭП2К 14,8 23,7 28,1 19,9
2ЭС6 3,9 9,6 12,3 7,1
других серий электровозов
2ЭС10 4,4 11,4 14,0 8,3
Э5К 5,0 8,2 17,0 7,8
2ЭС5К 4,3 10,2 13,9 7,8
2ЭС4К 3,3 9,1 13,8 6,9
2ЭС5 4,3 9,2 13,3 7,3
2ЭС7 4,5 10,7 13,5 8,0
ЭП20 (пер.) 18,4 28,0 31,4 23,7
ЭП20 (пост.) 19,0 29,1 32,6 24,6
На основании изложенного можно сделать заключение о том, что если в качестве критерия эффективности использования электроэнергии электровозами принять индикаторы их энергоэффективности, то приведенные в статье подходы позволят в перспективе разработать автоматизированную систему оценки, которая обеспечит объективное сравнение различных серий электровозов для эксплуатации на конкретных участках железных дорог с учетом их технических характеристик, что в свою очередь позволит оптимизировать использование тяговых ресурсов на сети железных дорог ОАО «РЖД».
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. - 76 с.
2. Никифоров, М. М. О работе по актуализации энергетической стратегии холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 года и на перспективу до 2030 года [Текст] / М. М. Никифоров, А. Л. Каштанов, А. А. Комяков // Повышение энергетической эффективности наземных транспортных систем: Материалы науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2016. - С. 159 - 165.
3. Никифоров, М. М. Нормативно-правовое обеспечение деятельности по энергосбережению в холдинге «Российские железные дороги» [Текст] // М. М. Никифоров, В. Л. Незевак // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2015. - № 4 (24). -С. 68 - 75.
94 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 1(33) ОП1 я
— — 20 18
4. Приказ «Об утверждении форм отчетов о фактическом исполнении требований к программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности в сфере железнодорожных перевозок [Текст]: ОАО «Российские железные дороги», ОАО АК «Железные дороги Якутии», ОАО «Федеральная пассажирская компания» от 25 ноября 2011 года № 745-т / ОАО «РЖД». - М., 2011. - 12 с.
5. Давыдов, А. И. Общие принципы сравнительного анализа эффективности использования электроэнергии на тягу поездов по участкам железных дорог [Текст] // А. И. Давыдов, М. М. Никифоров // Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Наука и образование - транспорту» / Самарский гос. ун-т путей сообщения, - Самара, 2013. - С. 237 - 240.
6. Давыдов, А. И. Алгоритм анализа данных об использовании энергоресурсов на тягу поездов на уровне локомотивных депо при проведении энергообследования ОАО «Российские железные дороги» [Текст] / А. И. Давыдов, М. М. Никифоров // Транспорт Урала / Уральский гос. ун-т путей сообщения. - Екатеринбург. - 2017. - № 4 (55). - С. 10 - 14.
7. ГОСТ Р 54195-2010. Ресурсосбережение. Промышленное производство. Руководство по определению показателей (индикаторов) энергоэффективности [Текст] / - М.: Стандар-тинформ, 2011. - 12 с.
8. Методика расчета индикатора энергоэффективности электровоза. Утверждена старшим вице-президентом ОАО «РЖД» 26 декабря 2014 г. № 519 [Текст] / ОАО «РЖД». - М., 2014. - 22 с.
9. Методика подтверждения индикатора энергоэффективности электровоза. Утверждена старшим вице-президентом ОАО «РЖД» 26 декабря 2014 г. № 518 [Текст] / ОАО «РЖД». -М., 2014. - 13 с.
10. Никифоров, М. М. Применение расчетно-аналитического метода для сравнительной оценки энергоэффективности грузовых электровозов [Текст] / М. М. Никифоров, А. С. Вильгельм // Эксплуатационная надежность локомотивного парка и повышение эффективности тяги поездов: Материалы второй всероссийской науч.-техн. конф. с междунар. участием / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2014. - С. 143 - 149.
11. Обеспечение контроля энергоэффективности электровозов [Текст] / С. Г. Шантаренко, М. М. Никифоров и др. // Железнодорожный транспорт / МИИТ. - М. - 2015. - № 3. -С. 60 - 65.
12. Вильгельм, А. С. Методика подтверждения расчетных значений индикатора энергоэффективности электровозов с коллекторными тяговыми двигателями [Текст] / А. С. Вильгельм, А. А. Запрудский, М. М. Никифоров // Повышение энергетической эффективности наземных транспортных систем: Материалы междунар. науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2014. - С. 273 - 279.
13. Никифоров, М. М. Особенности определения индикаторов энергоэффективности электровозов с асинхронным тяговым приводом [Текст] / М. М. Никифоров, А. С. Вильгельм // Технологическое обеспечение ремонта и повышение динамических качеств железнодорожного подвижного состава: Материалы всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2015. - С. 138 - 145.
14. Никифоров, М. М. Результаты определения индикаторов энергоэффективности электровозов новых серий [Текст] / М. М. Никифоров, А. С. Вильгельм, О. О. Комякова // Наука, творчество и образование в области электроэнергетики и электротехники - достижения и перспективы: Труды всерос. науч.-практ. конф. Дальневосточный гос. ун-т путей сообщения. - Хабаровск, 2015. - С. 89 - 94.
15. Никифоров, М. М. Определение индикатора энергоэффективности электровозов постоянного и переменного тока [Текст] / М. М. Никифоров, А. С. Вильгельм // Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте: Материалы науч. конф. Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2015. - С. 147 - 154.
16. Правила тяговых расчетов для поездной работы [Текст]. - М.: Транспорт, 1985. -287 с.
References
1. Energeticheskaya strategiya holdinga «Rossijskie zheleznye dorogi» na period do 2015 goda i na perspektivu do 2030 goda (The energy strategy of «Russian Railways» holding for the period until 2020 and for the future until 2030). Moscow, Approved by the decree of JSC Russian Railways on December 14, 2016, no. 2537р, 76 p.
2. Nikiforov M. M., Kashtanov A. L., Komyakov A. A. Updating of the energy strategy by holding «Russian railways» for the period until 2020 and up to 2030 [O rabote po aktualizatsii en-ergeticheskoy strategii kholdinga «Rossiyskiye zheleznyye dorogi» na period do 2020 goda i na perspektivu do 2030 goda]. Materialy vtoroy mezhdunarodnoy nauch.-prakt. konf. «Povysheniye energeticheskoy effektivnosti nazemnykh transportnykh system» (Materials of second international scientific-practical. conf. «Increase of land transport systems energy efficiency»). Omsk, 2016. pp. 159 - 165.
3. Nikiforov M. M., Nezevak V. L. Standard legal support activities for energy saving in holding «Russian railways» [Normativno-pravovoye obespecheniye deyatel'nosti po energosberezheni-yu v kholdinge «Rossiyskiye zheleznyye dorogi»]. Izvestiya Transsiba - The Jornal of Transsib Railway Studies, 2015, no. 4 (24). pp. 68 - 75.
4. The order «On approval of the forms of reports on the actual implementation of requirements for programs in the field of energy conservation and improving the energy efficiency of organizations that carry out regulated activities in the sphere of rail transportation. (Ob utverzhdenii form otchetov o fakticheskom ispolnenii trebovanij k pro-grammam v oblasti ehnergosberezheniya i povysheniya ehnergeticheskoj ehffektivnosti organi-zacij, osushchestvlyayushchih reguliruemye vidy deyatel'nosti v sfere zheleznodorozhnyh pere-vozok). JSC «Russian Railways», JSC AK «Railways of Yakutia», JSC «Federal Passenger Company» From November 25, 2011 N 745-t.
5. Davydov A. I., Nikiforov M. M. General principles of comparative analysis of electric energy use efficiency for traction of trains on sections of railways [Obshchiye printsipy sravnitel'nogo analiza effektivnosti ispol'zovaniya elektroenergii na tyagu poyezdov po uchastkam zheleznykh dorog]. Materialy VIMezhdun. nauch.-prakt. konf. «Nauka i obrazovaniye transportu» (Materials of sixth international scientific-practical. conf. «Science and education to transport»). - Samara, 2013. pp. 237 - 240.
6. Davydov A. I., Nikiforov M. M. Algorithm for the analysis of data on the use of energy resources for train traction at the level of locomotive depots during the energy survey of JSC Russian Railways [Algoritm analiza dannykh ob ispol'zovanii energoresursov na tyagu poyezdov na urovne lokomotivnykh depo pri provedenii energoobsledovaniya OAO «Rossiyskiye zheleznyye dorogi»]. Transport Urala - Transport of Urals, 2017. no. 4(55), pp. 10 - 14.
7. Resursosberezhenie. Promyshlennoe proizvodstvo. Rukovodstvo po opredeleniyu pokazatelej (indikatorov) ehnergoehffektivnosti, GOSTR 54195-2010 (Resources saving. Industrial production. Guidance on regarding the indices (indicators) of energy efficiency). Moscow, Standary. 2011, 12 p
8. Metodika rascheta indikatora ehnergoehffektivnosti ehlektrovoza. Utverzhdena starshim vice-prezidentom OAO «RZHD» 26 dekabrya 2014 g. №519 (Methodology for calculating the indicator of the energy efficiency of an electric locomotive. Approved by the senior vice-president of JSC Russian Railways on December 26, 2014 no. 519), Moscow, Standary. 2014, 22 p
9. Metodika podtverzhdeniya indikatora ehnergoehffektivnosti ehlektrovoza. Utverzhdena starshim vice-prezidentom OAO «RZHD» 26 dekabrya 2014 g. №518 (Method for confirming the indicator of the energy efficiency of an electric locomotive. Approved by senior vice-president of JSC Russian Railways on December 26, 2014 № 518), Moscow, Standary. 2014, 13 p
10. Nikiforov M. M., Vilgelm A. S. Application of the settlement and analytical method for comparison purposes energy efficiency cargo electric locomotives [Primenenie raschetno-analiticheskogo metoda dlya sravnitelnoj ocenki ehnergoehffektivnosti gruzovyh ehlektrovozov].
96 ИЗВЕСТИ Я Транссиба И№2(Ц383)
Materialy II vserossiyskoy konferencii «Ekspluatatsionnaya nadezhnost' lokomotivnogo parka i povysheniye effektivnosti tyagi poyezdov» (Proceedings of the II All-Russian conference «Operational reliability of the locomotive park and increase of traction traction efficiency»). - Omsk, OSTU, 2014. pp. 143 - 149.
11. Shantarenko S. G., Nikiforov M. M., Vilgelm A. S. Ensuring control of energy efficiency of electric locomotives [Obespecheniye kontrolya energoeffektivnosti elektrovozov]. Zheleznodorozh-nyy transport - Railway transport, 2015. no. 3. pp. 60 - 65.
12. Vilgelm A. S., Zaprudskiy A. A., Nikiforov M. M. Method of confirmation calculated values of the energy efficiency indicator for electric locomotives with collector traction engines [Metodika podtverzhdeniya raschetnykh znacheniy indikatora ener-goeffektivnosti elektrovozov s kollektornymi tyagovymi dvigatelyami]. Materialy mezhdunarodnoy nauch.-prakt. konf. «Pov-ysheniye energeticheskoy effektivnosti nazemnykh transportnykh system» (Materials of international scientific-practical. conf. «Increase of land transport systems energy efficiency»). - Omsk, 2014. pp. 273 - 279.
13. Nikiforov M. M., Vilgelm A. S. Features of electric locomotives energy efficiency indicators definition with the asynchronous traction drive [Osobennosti opredeleniya indikatorov energoeffektivnosti elektrovozov s asinkhronnym tyagovym privodom]. Materialy vserossiyskoy nauch.-tekhn. konf. s mezhdunarodnym uchastiyem «Tekhnologicheskoye obespecheniye remonta i povysheniye dinamicheskikh kachestv zheleznodorozhnogo podvizhnogo sostava» (Materials of All-Russian scientific-technical. conf. with international participation «Technological maintenance of repair and increase of dynamic qualities of a railway rolling stock»). - Omsk, 2015. pp. 138 - 145.
14. Nikiforov M. M., Vilgelm A. S., Komyakova O. O. Results of energy efficiency indicators definition for new series electric locomotives [Rezultaty opredeleniya indikatorov energoeffek-tivnosti elektrovozov novykh seriy]. Trudy Vserossiyskoy nauch.-prakt. konf. « Nauka, tvorchestvo i obrazovaniye v oblasti elektroenergetiki i elektrotekhniki - dostizheniya i perspektivy» (Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference. Conf. «Science, creative ty and education in the field of electric power engineering and electrical engineering - achievements and prospects»). -Omsk, 2015. pp. 89 - 94.
15. Nikiforov M. M., Vilgelm A. S. Definition of the energy efficiency indicator of direct and alternating current electric locomotives [Opredeleniye indikatora energoeffektivnosti elektrovozov postoyannogo i peremennogo toka]. Materials of scientific conf. «Innovatsionnyye proyekty i tekhnologii v obrazovanii, promyshlennosti i na transporte» (Materials of scientific. conf. «Innovative projects and technologies in education, industry and transport»). - Omsk, 2015. pp. 147 - 154.
16. Pravila tyagovykh raschetov dlya poyezdnoy raboty (Rules of traction calculations for train work). Moscow: Transport, 1985. 287 p.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Никифоров Михаил Михайлович
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Кандидат технических наук, начальник научно-производственной лаборатории «Энергосберегающие технологии и электромагнитная совместимость», ОмГУПС.
Тел.: (381-2) 44-39-23.
E-mail: [email protected]
Вильгельм Александр Сергеевич
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Nikiforov Mikhail Mikhailovich
Omsk State Transport University (OSTU). 35, Marx st. Omsk, 644046, the Russian Federation. Cand.Tech.Sci, chief of reseach-and-production laboratory of «Energy saving up technologies and electromagnetic compatibility», OSTU. Тел.: (381-2) 44-39-23. E-mail: [email protected]
Vilgelm Alexander Sergeevich
Omsk State Transport University (OSTU). 35, Marx st. Omsk, 644046, the Russian Federation. Cand.Tech.Sci, senior researcher associate of re-search-and-production laboratory «Energy saving up tech-
Кандидат технических наук, старший научный сотрудник научно-производственной лаборатории «Энергосберегающие технологии и электромагнитная совместимость», доцент», ОмГУПС.
Тел.: (381-2) 44-39-23.
E-mail: [email protected]
Сергеев Роман Владимирович
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).
Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.
Кандидат технических наук, декан электромеханического факультета, доцент», ОмГУПС.
Тел.: (381-2) 31-06-57.
E-mail: [email protected]
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Никифоров, М. М. Применение индикаторов энергетической эффективности электровозов для оптимизации использования тяговых ресурсов [Текст] / М. М. Никифоров, А. С. Вильгельм, Р. В. Сергеев // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2018. - № 1(33). - С 88 - 98.
nologies and electromagnetic compatibility», Assistant Professor, OSTU.
Phore: (3В12) 44-39-23. E-mail: [email protected]
Sergeev Roman Vladimirovich
Omsk State Transport University (OSTU). 35, Marx st. Omsk, 644046, the Russian Federation. Cand.Tech.Sci, dean of electromechanical faculty Assistant Professor, OSTU. Phone: (3812) 31-06-57. E-mail: [email protected]
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Nikiforov M. M., Vilgelm A. S. Sergeev R. V. Application of power efficiency indicators of electric locomotives for optimization of use traction resources. Journal of Transsib Railway Studies, 2018, vol. 33, no 1, pp. 88 -98 (In Russian).
УДК 681.5
В. Э. Осипова, Д. А. Яковлев
Забайкальский институт железнодорожного транспорта (ЗабИИЖТ (ИрГУПС)), г. Чита, Российская Федерация
ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО АППАРАТА ПРОДУКЦИОННОЙ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСОМ ПРЕДПРИЯТИЯ
НА ОСНОВЕ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ
Аннотация. В статье рассматривается процесс разработки адаптивной модели управления энергетическим комплексом железнодорожного предприятия на основе продукционных правил. Представлен алгоритм управления расходом топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на нетяговые нужды в структурных подразделениях железнодорожного транспорта с использованием математического аппарата нечеткой логики. Предложено использовать базу правил нечетких выводов для оценки адекватности разработанной модели управления процессом потребления ТЭР.
Ключевые слова: нечеткая логика, энергетический комплекс железнодорожного предприятия, продукционная модель управления, нечеткие выводы, база правил нечетких выводов.
Valeriya E. Osipova, Dmitrii A. Yakovlev
Zabaikalsky Institute of railway transport (ZiRT(ISTU)), Chita, the Russian Federation
THE USE OF THE MATHEMATICAL APPARATUS OF A PRODUCTION
MODEL-TERM MANAGEMENT OF THE ENERGY COMPLEX ENTERPRISE
ON THE BASIS OF FUZZY LOGIC
Abstract. The article discusses the process of developing an adaptive model of energy management of the railway enterprise on the basis of production rules. An algorithm for flow control offuel and energy resources (FER) of the enterprise of the railway industry using mathematical apparatus of fuzzy logic.Proposed to use the base rules of fuzzy conclusions to assess the adequacy of the developed model of management.
Keywords: fuzzy logic, energy sector, railway companies, performance management model, fuzzy insights, rules of the fuzzy conclusions.
98 ИЗВЕСТИ Я Транссиба й№1Г83)
