Третьяков Е. А. Оценка эффективности внедрения интеллектуальной энергетической инфраструктуры железных дорог при электроснабжении стационарных потребителей [Электронный ресурс] / Е. А. Третьяков, В. Т. Черемисин // Молодая наука Сибири: электрон. науч. журн. – 2020. – № 4(10). – Режим доступа: http://mnv.irgups.ru/toma/410-20, свободный.– Загл. с экрана. – Яз. рус., англ. (дата обращения: 10.11.2020)
В статье представлены основные направления реализации интеллектуальной энергетической инфраструктуры при электроснабжении стационарных потребителей железных дорог. Выполнено имитационное моделирование технических решений в области информационно-управляющих систем координированного управления напряжением, потоками мощности, реконфигурацией, восстановлением нормального режима в электрических сетях стационарных потребителей железных дорог на основе мультиагентного подхода применительно к реальному участку электроснабжения. Представлена структурная схема работы интеллектуального электронного устройства подстанционного уровня. Для снижения перегрузки, повышения пропускной способности реализован перспективный подход к реконфигурации системы электроснабжения стационарных потребителей железных дорог на основе решения задач оптимизации нормальных режимов и минимизации потребления электроэнергии без расчета установившихся режимов в темпе процессов изменения спроса на электроэнергию. Предложен алгоритм автоматического восстановления нормального режима в электрических сетях железных дорог.
Результаты исследований показали техническую эффективность представленных алгоритмов информационно-управляющих систем координированного управления напряжением, потоками мощности, реконфигурацией, восстановлением нормального режима в электрических сетях стационарных потребителей железных дорог. Ожидаемое расчетное повышение надежности электроснабжения (сокращение отказов технических средств, среднее число отключений) составляет 7 %, снижение потерь мощности – 23 %, повышение пропускной способности – до 41 %, сокращение затрат на содержание энергетической инфраструктуры – 12 %. Срок окупаемости составит менее 6 лет при условии цифровизации тяговых и трансформаторных подстанций железных дорог.
1. Furukakoi M. Multi-objective optimal operation with demand management and voltage stability // 2017 17th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS). IEEE. 2017. pp. 383–388.
2. Законьшек Я., Шамис М., Баламут В. Симуляторы RTDS для моделирования и исследования современных энергосистем в реальном масштабе времени // Электрические сети и системы. 2016. № 4. С. 12–19.
3. Ordehi A.R. Optimisation of demand response in electric power systems, a review // Renewable and sustainable energy reviews. 2019. vol. 103. pp. 308–319.
4. Tretyakov E.A. Coordinated control of active and reactive capacity generation in electrical power distribution networks of railways // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. vol. 643. DOI: 10.1088/1757-899X/643/1/012005.
5. Стратегия научно-технологического развития холдинга «РЖД» на период до 2025 года и на перспективу до 2030 года (Белая книга).
6. Долгосрочная программа развития ОАО «РЖД» до 2025 года (утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 19.03.2020 № 466-р).
7. Jizhong Z. Optimization of power system operation. Piscataway: IEEE Press. 2009. 624 p.
8. Концепция интеллектуальной электроэнергетической системы с активно-адаптивной сетью. М.: НТЦ ФСК ЕЭС. 2012. 51 с.
9. Morales D. Optimal location of voltage regulators // IEEE Trans. On Power Systems. 2007. vol. 12. pp. 27–29.
10. Крюков А.В., Закарюкин В.П. и др. Оперативное управление в системах электроснабжения железных дорог: монография / под ред. А.В. Крюкова. Иркутск: ИрГУПС, 2012. 129 с.
11. Булатов Ю.Н., Крюков А.В. Применение генетических алгоритмов для настройки автоматических регуляторов установок распределенной генерации // Информационные и математические технологии в науке и управлении. 2016. № 2. С. 30–45.
12. Arefi A., Abeygunawardana A., Ledwich G. A new risk-managed planning of electric distribution network incorporating customer engagement and temporary solutions // IEEE Transactions on Sustainable Energy. 2018. vol. 7 (4). pp. 1646–1661.
13. Черемисин В. Т., Третьяков Е. А. Совершенствование методов и средств управления транспортом и распределением электроэнергии в системах электроснабжения стационарных потребителей железных дорог: монография. Омск. 2017. 187 С.
14. Групповое управление напряжением в электроэнергетических системах. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019666735. Заявл. 05.12.2019; опубл 13.12.2019. В. Т. Черемисин, Е. А. Третьяков, А. А. Лаврухин.
15. Cheremisin V., Tretyakov E. Implementation of the method of adaptive management of electric power transmission in distribution electric networks of railways // MATEC Web of Conferences. 2018. vol. 239, 01011. DOI: 10.1051/matecconf/201823901011.
16. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте // Приложение к указанию МПС России от 31.08.1998 г. № в-1024у. М.: МПС, 1998.
17. СТО РЖД 08.005-2011. Инновационная деятельность в ОАО «РЖД». Порядок оценки эффективности инновационных проектов». Стандарт ОАО «РЖД» (Дата введения: 01.07.2012).
18. СТО 56947007-29.240.01.271-219. Методические указания по технико-экономическому обоснованию электросетевых объектов. Эталоны обоснований. Стандарт организации ПАО «ФСК ЕЭС» (дата введения 24.07.2019).
19. Методика расчета и подтверждения экономического эффекта от использования результатов научно-технических работ в деятельности ОАО «РЖД» по кругу ведения Департамента электрификации и электроснабжения (утверждена распоряжением ОАО «РЖД» от 30.12.2008 №2889р).
20. Отраслевая сметно-нормативная база ОСНБЖ-2001 (ОПДС-2821.2011).