Управление электроподвижным составом с учетом режимов работы системы тягового электроснабжения железных дорог
Ключевые слова:
электроподвижной состав, система тягового электроснабжения, управление спросом, пропускная способность, режимы работы, мгновенная загрузкаАннотация
Развитие цифровых технологий на железнодорожном транспорте позволяет преодолеть ряд технологических барьеров, связанных с ограничением пропускной способности энергетической инфраструктуры посредством управления электроподвижным составом исходя из режимов работы системы тягового электроснабжения железных дорог в реальном времени. В статье предложен алгоритм управления электроподвижным составом за счет изменения потребляемой мощности с учетом режимов работы и ограничений координированно с регуляторами системы тягового электроснабжения железных дорог в реальном времени. Управляющие воздействия на снижение мощности электротяговой нагрузки могут быть получены путем численного моделирования на основе расчетной схемы или прямого решения системы уравнений, описывающих токи и напряжения в межподстанционной зоне системы тягового электроснабжения. В результате расчетов для одного момента времени получена величина снижения мощности электротяговой нагрузки в контексте приоритета для выполнения ограничений по загрузке фидеров контактной сети по току и обеспечения напряжений в тяговой сети в допустимых пределах. Достоверность итогов моделирования подтверждается сходимостью полученных результатов расчета режимов электрифицированного участка и экспериментальных данных. Реализация предлагаемого подхода позволит повысить пропускную способность электрифицированного участка за счет повышения надежности электроподвижного состава и системы тягового электроснабжения железных дорог из-за исключения ненормальных режимов их работы. Представленная технология определения управляющих воздействий для электроподвижного состава с учетом взаимной координации и приоритета при превышении допустимых пределов параметров энергетической инфраструктуры практически осуществима и может применяться в рамках «виртуальной сцепки».
Библиографические ссылки
Об утверждении правил тяговых расчетов для поездной работы : распоряжение ОАО «РЖД» № 867р от 12.05.2016 (ред. 05.12.2023). Доступ из справ.-прав. системы «АСПИЖТ» в локал. сети.
ГОСТ Р 57670-2017. Системы тягового электроснабжения железной дороги. Методика выбора основных параметров. Введ. : 2018–05–01. М. : Стандартинформ, 2017. 52 с.
«Виртуальная сцепка» на Восточном полигоне: достигнутые эффекты и направления развития / А.И. Долгий, А.Г. Сахаров, М.А. Дежков и др. // Транспорт Российской Федерации. 2023. № 5-6 (108-109). С. 15–19.
Бушуев С.В., Гундырев К.В., Голочалов Н.С. Повышение пропускной способности участка железной дороги с применением технологии виртуальной сцепки // Автоматика на транспорте. 2021. Т. 7. № 1. С. 1–20.
Развитие технологий интервального регулирования движения поездов: итоги и перспективы / В.Е. Андреев, А.В. Пронкин, А.И. Долгий и др. // Транспорт Российской Федерации. 2023. № 1-2 (104-105). С. 6–12.
Об утверждении стратегии научно-технологического развития холдинга «РЖД» на период до 2025 года и на перспективу до 2030 года (Белая книга) : распоряжение ОАО «РЖД» № 769/р от 17.04.2018. Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
Development of a Train Operation Power Simulator Using the Interaction between the Power Supply Network, Rolling Stock Characteristics and Driving Patterns, as Conditions / Y. Takeuchi, T. Ogawa, H. Morimoto et al. // Quarterly Report of RTRI. 2017. Vol. 58. Iss. 2. P. 98–104.
Пат. № 2629622 РФ. Система для контроля и регулирования мощности и энергии, расходуемой транспортной системой / В.А. Вербицкий, К.Г. Кисельгоф, И.О. Набойченко и др. № 2016116551 ; заявл. 27.04.2016 ; опубл. 30.08.2017, Бюл. № 25. 13 с.
Катыхин А. И., Нехороших И. Н. Разработка метода управления спросом на электроэнергию // Естественные и техниче-ские науки. 2019. № 4 (130). С. 190–193.
Mathematical model of the static reactive power compensator / T.R. Khramshin, G.P. Kornilov, A.A. Murzikov et al. // Interna-tional Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE). Saratov, 2014. DOI 10.1109/APEDE.2014.6958287.
Стельмашенко А.В. Математическая модель для исследования влияния напряжения в контактной сети на процесс движения поездов // Актуальные проблемы железнодорожной науки глазами молодых исследователей : сб. материалов круглого стола, посвящ. Дню железнодорожника. М., 2022. С. 156–161.
Гамм А.З., Голуб И.И., Бершанский Р.В. Эффективный метод определения слабых связей в электроэнергетической си-стеме // Электричество. 2010. № 9. С. 31–37.
Coordinated voltage control of wind-penetrated power systems via state feedback control / H. Yassami, F. Bayat, A. Jalilvand et al. // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2017. Vol. 93. P. 384–394. DOI 10.1016/j.ijepes.2017.06.014.
Novak H., Lešić V., Vašak M. Hierarchical Model Predictive Control for Coordinated Electric Railway Traction System Energy Management // IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. 2019. Vol. 20. Iss. 2. P. 2715–2727. DOI 10.1109/TITS.2018.2882087.
Оперативное управление в системах электроснабжения железных дорог / В.П. Закарюкин, А.В. Крюков, В.А. Ушаков и др. Иркутск : ИрГУПС, 2012. 129 с.
Малыхина М.П., Герасимов Д.А. Мультиагентные системы искусственного интеллекта // Научные труды КубГТУ. 2018. № 3. С. 476–484.
Пшенокова И.А., Анчеков М.И., Макоева Д.Г. Архитектура мультиагентной когнитивной системы процесса принятия решений в интеллектуальных средах обитания // Изв. Кабардино-Балкар. науч. центра РАН. 2018. № 4 (84). С. 28–32.
Баранов Л.А., Сафронов А.И., Сидоренко В.Г. Планирование движения поездов в интеллектуальных транспортных системах // Надежность. 2022. Т. 22. № 3. С. 35–43.
