автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повышение эффективности работы системы тягового электроснабжения переменного тока регулируемыми устройствами поперечной компенсации реактивной мощности, адаптированными к режиму тяги

На правах рукощ БРЕНКОВ Сергей Николаевич ---

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА РЕГУЛИРУЕМЫМИ УСТРОЙСТВАМИ ПОПЕРЕЧНОЙ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, АДАПТИРОВАННЫМИ К РЕЖИМУ ТЯГИ

Специальность 05.22.07 - «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 8 ДЕК 2011

ОМСК 2011

005003782

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС (ОмИИТ))».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор ЧЕРЕМИСИН Василий Титов ич.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ДЕМИН Юрий Васильевич;

кандидат технических наук, доцент БЕЛЯЕВ Павел Владимирович.

Ведущая организация:

Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС).

Защита диссертации состоится «28» декабря 2011 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 218.007.01 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС (ОмИИГ))» по адресу: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35, ауд. 219.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОмГУПСа.

Автореферат разослан «25» ноября 2011 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим отправлять в адрес диссертационного совета Д 218.007.01.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук,

профессор

О. А. Сидоров

© Омский гос. университет путей сообщения, 2011

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Железнодорожный транспорт является крупным потребителем электроэнергии. За 2010 г. железные дороги России потребили 44321 млн кВт-ч, из них на тягу поездов - 38589. Среди расходов ОАО «РЖД» плата за электроэнергию в среднем по сети дорог составляет 9 %, или 88451 млн р.

Крупномасштабные инвестиционные проекты холдинга ОАО «РЖД» по увеличению грузооборота предполагают увеличение нагрузки на существующие участки электрифицированных железных дорог, что влечет за собой их перегрузку, следовательно, актуальной является проблема обеспечения пропуска по участкам железных дорог требуемого количества пар поездов.

С другой стороны, в условиях роста цен на энергоносители и возрастающей конкуренции со стороны других видов транспорта одной из приоритетных задач энергетической стратегии железнодорожного транспорта является снижение эксплуатационных расходов за счет уменьшения энергоемкости перевозочного процесса. «Программой инновационного развития ОАО «РЖД» на период до 2015 года» определен критерий оценки эффективности работы в данном направлении - снижение удельного расхода электроэнергии на тягу поездов на 4 % до 2015 г. Это определяет необходимость разработки мероприятий по усилению системы тягового электроснабжения (СТЭ).

Известные способы усиления, такие как снижение сопротивления тяговой сети, применение более мощных и эффективных по конструкции трансформаторов, более экономичного электроподвижного состава, являются эффективными, но и затратными.

Наименее капиталоемким, а в некоторых случаях и единственно возможным рациональным способом усиления СТЭ переменного тока является использование устройств поперечной компенсации реактивной мощности (КУ).

Существует множество схем КУ, отличающихся характеристиками и стоимостью. Однако из всего этого множества необходимо выбрать тот единственный вариант, который обеспечит эффективное вложение средств.

Кроме того, учитывая специфику работы железнодорожного транспорта, а это несимметричная, несинусоидальная и резкопеременная нагрузка, особое внимание следует уделять вопросу управления мощностью КУ, т. е. примене-

нию регулируемых устройств. Способ управления должен быть основан на анализе как можно большего количества показателей работы. системы тягового электроснабжения.

Перевод устройств в регулируемый режим сопряжен с увеличением числа включения и отключения установок, которые сопровождаются перенапряжениями на их основном оборудовании, снижая надежность его работы. Поэтому необходимо рассмотреть способы ограничения коммутационных перенапряжений.

Цель диссертационной работы - разработка алгоритма дискретного управления работой устройства поперечной компенсации реактивной мощности с переменной выдержкой времени, адаптированной к режиму тяги, и способа снижения коммутационных перенапряжений на элементах этого устройства для повышения эффективности работы системы тягового электроснабжения переменного тока.

Достижение поставленной цели требует решения следующих задач.

1. Систематизировать по энергетической эффективности внедрение в эксплуатацию существующие в мировой практике и на железных дорогах России способы повышения качества электроэнергии и управления потоками реактивной мощности.

2. Разработать алгоршм управления устройством поперечной компенсации реактивной мощности на основе технико-экономического анализа работы СТЭ.

3. Провести оценку эффективности предложенного алгоритма управления КУ на модели системы тягового электроснабжения.

4. Разработать мероприятия по повышению надежности работы КУ за счет снижения коммутационных перен апряжений на его элементах.

5. Оценить экономический эффект и энергетическую эффективность внедрения регулируемого КУ.

Методы исследования. В основу работы положены теоретические и экспериментальные исследования, а также имитационное моделирование системы тягового электроснабжения на ЭВМ. Использованы основные законы и методы расчета линейных и нелинейных электрических цепей, положения математической статистики и теории вероятностей. Экспериментальные исследования проведены с использованием многоканального информационно-вычислительного комплекса «Омск-М» и программно-технического измерительного комплекса

РЕТОМ-51 с последующим применением пакета прикладных программ обработки экспериментальных данных.

Научная новизна работы заключается в следующем: разработан алгоритм управления КУ, при включении и отключении которого используется адаптированная к нагрузке тяговой подстанции переменная выдержка времени, определяемая на основании анализа показателей энергоэффективности работы устройства;

предложен алгоритм управления синхронизированным гибридным выключателем, применяемым для реализации способа снижения коммутационных перенапряжений на элементах КУ при его включении, основанного на выводе добавочного сопротивления из цепи устройства в момент перехода его тока через нулевое значение.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически и подтверждена экспериментально с использованием современных методов измерения, оборудования и приборов. Расхождение теоретических и экспериментальных данных не превышает 7 %.

Практическая ценность диссертации и реализация результатов работы. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработаны и доведены до внедрения:

алгоритм управления КУ с переменной выдержкой времени на его включение и отключение, учитывающий потребление тяговой подстанцией активной и реактивной мощности, ресурс коммутационных аппаратов и производящий статистическую обработку тяговой нагрузки;

алгоритм управления синхронизированным гибридным выключателем, используемым для снижения коммутационных перенапряжений на элементах

КУ при его включении.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии на Западно-Сибирской железной дороге» (Омск, 2010), международной заочной научной конференции «Актуальные вопросы технических наук» (Пермь, 2011), международной научно-пракшческой конференции «Наука и современноста-2011» (Новосибирск, 2011), конкурсе инновационных проектов «Новое звено-2011» в рамках V ежегодного слета молодежи ОАО «РЖД» (Москва, 2011), научно-техническом семинаре ОмГУПСа «Повышение эффективности работы желез-

нодорожного транспорта, объектов промышленной теплоэнергетики, телекоммуникационно-информационных систем, автоматики и телемеханики» (Омск, 2011).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы приведено в 12 печатных работах, включая две статьи в изданиях, входящих в перечень ВАКа и одном патенте на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа содержит 116 страниц печатного текста, 51 рисунок, 27 таблиц и состоит из введения, четырех разделов, заключения:, библиографического списка из 102 наименований и двух приложений на шести страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы и выбранного направления исследования. Дана краткая характеристика работы, сформулированы ее цели, представлены основные положения, вынесенные на защиту.

В первом разделе выполнен анализ существующих способов повышения качества электроэнергии и управления потоками реактивной мощности в мировой практике и на железных дорогах России по энергетической эффективности внедрения в эксплуатацию.

Вопросам повышения эффективности работы системы тягового элекгро-снабясения за счет управления потоками реактивной мощности посвящены работы В. Д. Авилова, Б. А. Аржанникова, М. П. Бадера, В. Д. Бардушко, Б. М. Бородули-на, А. С. Бочева, А. Т. Буркова, Л. А Германа, В. Л. Григорьева, Б. Е. Дынькина, Д. В. Ермоленко, Ю. И. Жаркова, В. А. Кващука, А. Б. Косарева, А. В. Котельни-кова, Р. Р. Мамошина, Г. К. Марквардта, Н. И. Молина, Ю. П. Неугодникова, В. Н. Пупынина, А М. Сапельченко, Е. П. Фигурнова, В. Т. Черемисина и др.

На российском железнодорожном транспорте наибольшее распространение получили одно- и двухрезонансные фильтрокомпенсируюпше устройства (ФКУ), представляющие собой последовательное или . последовательно-параллельное соединение конденсаторных батарей и реакторов.

Выполнен сравнительный анализ двухрезонансных фильтрокомпенси-рующих устройств, эксплуатируемых на сети железных дорог, разработки ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО» и ОмГУПСа совместно с Дорожной электротехнической лабораторией Западно-Сибирской железной дороги.

Проведенный анализ результатов электрических расчетов работы СТЭ показал, что применение КУ на железнодорожном транспорте является эффективным способом усиления системы тягового электроснабжения. При этом их располагаемая мощность может доходить до 7000 квар. Учитывая существенные мощности КУ, а также то, что тяговая нагрузка имеет резкопеременный характер, для обеспечения эффективного использования устройств они должны быть регулируемыми.

Во втором разделе проведен анализ существующих способов регулирования мощности конденсаторных установок, разработан и опробован на модели системы тягового электроснабжения новый алгоритм управления КУ.

Классификация способов управления КУ по принципу исполнения силовой схемы приведена на рис. 1.

Способ управления

мощностью КУ

Дискретный

Плавный

ы

С автотрансформатором

С управляемыми ■ реакторами

С вольтодобавочным трансформатором

С управляемыми вентилями

Рис. 1. Классификация способов управления КУ

Дискретная одноступенчатая схема управления мощностью КУ является наиболее распространенной, в ее основе - алгоритмы, разработки:

Виницкого политехнического института, который предлагает осуществлять управление на основании анализа уровня напряжения в узле и потребляемой реактивной мощности (а. с. № 2051405);

Ульяновского политехнического института, предлагающего построить управление на расширении функциональных возможностей регулятора реактивной мощности Б2201 и повышении его эффективности за счет пофазного и трехфазного регулирования реактивной мощности. Управление КУ возможно по времени суток, по уровню напряжения в узле нагрузки, по потребляемому нагрузкой току (а. с. № 2097824);

позволяющие управлять компенсирующими устройствами, поддерживая постоянную величину входной реактивной мощности, при этом выбор вклю-

7 '

чаемой или отключаемой секции конденсаторной батареи производится из условия минимума или максимума произведения квадрата реактивной мощности, протекающей в одной из отходящих линий электросети предприятия, на сопротивление данной отходящей линии (а. с. № 1259237);

Дорожной электротехнической лаборатории Горьковской железной дороги, предлагающей комбинированное управление КУ по анализу уровня напряжения в тяговой сети, приросту потерь и нагрузок плеч питания, току обратной последовательности.

Данные алгоритмы предполагают фиксированную выдержку времени (или несколько ее ступеней) на включение и отключение установки, не согласовывают между собой показатели эффективности работы КУ, что не обеспечивает эффективного управления их мощностью.

Автором предложен алгоритм управления КУ с переменной выдержкой времени, свободный от указанных недостатков, идея которого основана на принципе равенства затрат и экономии, связанных с изменением состояния устройства.

В общем случае затраты и экономия при рассмотрении процесса управления элементом системы есть функции, зависящие от времени:

3© =£3„(КН° (1) Э(1) =ЁЭ.<1*К (2),

!\=0 п=0

где 3„(№,Э/№ - соответственно коэффициенты затрат и экономии при степенях времени; N - вектор внешних сигналов.

коэффициенты затрат и экономии - переменные величины, зависящие от внешних сигналов, в большинстве случаев представляющих собой случайную величину.

В работе обоснована аппроксимация функции внешних сигналов ступенчатым графиком с определенными значениями длительности ступени Д1 и вектора й, для ступени Д^.

Принцип равенства затрат и экономии потребовал ввода важного показателя - времени равенства, которое в каждый момент измерения показывает время через которое окупаются затраты, связанные с изменением состояния элемента, при условии неизменности вектора внешних сигналов, т. е. 3(1) = Э(0, или

¿ЗЛФч'-ЁЭ.ЮИ" • (3)

В технических системах, в частности в электроэнергетике, наиболее распространенным случаем является линейная зависимость затрат и экономии от времени 1, т. е. максимальное значение п равно единице. При этом выражение (3) запишется в виде:

3,(Ш +30(№=Э,(Ш +Э0(№> (4)

откуда ~Э,(К)-31(М)' (5)

Определенная по выражению (5) величина есть время равенства которое для каждого интервала М будет различным за счет изменения показателей работы системы N и соответственно Зь Зо, Эь Эо-

Для учета колебаний показателей работы системы необходимо формировать статистический материал, выраженный в виде добавочных коэффициентов к расчету выдержки времени, которые представляют собой отношение математических ожиданий возникновения условии для ввода рав и вывода рВЫв элемента. Данные величины представляют полную группу событий и определяются выражениями:

=тдш (6) (7);

М ■ м

где Ш] - число измерений, когда при выведенном элементе расчетная выдержка времени принимает положительное значение; т2 - число измерений, когда при введенном элементе расчетная выдержка времени принимает отрицательное значение; т3 - число измерений, когда при выведенном элементе расчетная выдержка времени принимает отрицательное значение; гщ - число измерений, когда при введенном элементе расчетная выдержка времени принимает положительное значение; М - общее число измерений.

В зависимости от состояния элемента (введен он в систему или выведен из нее) коэффициенты затрат и экономии будут отличаться друг от друга. ^ для ввода элемента в систему определяется по выражению:

_Зь.аЗ)-э„аЗ)Р,„: (8)

1рвв _ т-ч

э^-з^Ю р»

для вывода элемента из системы:

Зо^-Э^СЙ) р. • (9)

1раьт _ - ТЛ

tp представляет собой величину, по отношению к которой принимается решение об изменениях положения элемента. Если значение ^ больше нуля, то изменение состояния элемента целесообразно. В этом случае tp¡ показывает время, через которое необходимо вводить элемент в систему или выводить из нее в зависимости от исходного состояния элемента. В противном случае изменений не требуется.

В процессе управления элементом системы tpi может принимать значения большие, чем At, тогда выдержка времени накапливается и при следующем измерении сравнивается уже с tp¡+i. Если tpi+i > 0, но меньше уже отсчитанного времени nAt (где п - число последовательных интервалов измерения, когда tp¡> 0), подается команда на изменение состояния элемента. В противном случае отсчет времени продолжается, пока tpi-н, не станет меньше nAt. Цикл прекращается тогда, когда элемент сменит свое положение или' tpi примет отрицательное значение. Происходит сброс отсчитанного времени.

При использовании описанного алгоритма, получается управление элементом системы на основе переменной выдержки времени, когда при каждом измерении показателей работы системы уставка по времени (время равенства) изменяется в зависимости от их значений и статистической вероятности условий для ввода или вывода элемента. Кроме того, уставка выбирается на основе технико-экономического анализа и обеспечивает режим работы системы, соответствующий управленческим интересам (функций затрат и экономии определяются технико-экономическим советом).

При управлении КУ свободный от аргумента t коэффициент экономии отсутствует, а коэффициент затрат представляет собой единовременные (разовые) расходы, связанные с работой коммутационной аппаратуры.

Коэффициенты затрат и экономии при аргументе времени t представляют собой расходы, получаемые при неизменном положении устройства, и доходы, которые могут быть получены в случае изменения его состояния, за единицу времени. Названные величины зависят от текущего состояния электроустановки.

При отключенном КУ коэффициенты затрат обусловлены стоимостью потерь электроэнергии в элементах КУ Здрху и стоимостью переключения коммутационных аппаратов КУ Зпер. Коэффициенты экономии - стоимостью от снижения потерь электроэнергии в трансформаторах подстанции Эдртр и от

ю

снижения затрат, связанных с уменьшением коэффициента реактивной мощности в точках общего присоединения

При включенном КУ коэффициенты затрат обусловлены стоимостью переключения коммутационных аппаратов КУ 3Г1ер и стоимостью от снижения потерь электроэнергии в трансформаторах подстанции Зд-гр. Коэффициенты экономии - стоимостью потерь электроэнергии в элементах КУ ЭдркуИ от снижения затрат, связанных с генерацией реактивной мощности в систему внешнего электроснабжения Э1еч>г.

Выражение равенства затрат и экономии, когда КУ отключено, запишется в виде:

Здер + Здрку'1 = Э^фп^ + Эдрф'! (10)

Когда устройство включено,

Зпер + Здргр'1 = Эдрку'! + Э(£фГ'1. (11)

Раскрыв значения коэффициентов затрат и экономии выражений (10) и (11), с учетом (6) и (7), где рвв и рЕЫВ для КУ обозначаются в виде рВЮ1 и Ро-та (математические ожидания появления условий для включения и отключения устройства), время на включение и отключение электроустановки можно определить по выражениям:

3600_2т 2Ш__Р.™.

С^+Са.

= 3600_2Д1 2Пг_ Р,„

С ДР„(ия)-АРч>0?«.О<и,Р..Оя.Оч)■-О.24в+0-сиРтпР™

где с - тариф на потребленную тяговой нагрузкой электроэнергию, р./кВтч; С] и С2 - стоимость первого и второго выключателей КУ, р.; И] и п2- нормированное количество циклов включения-отюпочения выключателей (механический ресурс); АРку(иш) - потери мощности в конденсаторной установке на основной частоте, представляющие собой функцию от напряжения на шинах 27,5 кВ той фазы, к'которой подключено КУ, кВт; АР^СРщт, Ооп, Рот, Оот, Оку) - разность потерь мощности в понижающих трансформаторах при отключенном и включенном КУ, представляющая собой функцию от потребляемой по плечам подстанции активной и реактивной мощности, а также от мощности КУ, кВт; Роп, С?оп, Рот, С>от - потребляемые тяговой подстанцией активная и реактивная мощность опережающей и отстающей фаз соответственно, кВт, квар; Оку - располагаемая мощность КУ, квар; tgфф и tgфн - фактический и нормируемый коэффициенты реактивной мощности тяговой нагрузки; 1§фг - фактический коэффициент реактивной мощности при ее генерации в систему внешнего электроснабжения; с^ -

И

отношение электроэнергии, потребленной в часы больших нагрузок к ее общему объему за расчетный период, принимается равным 0,75; Рш - потребляемая тяговой подстанцией активная мощность, кВт.

Алгоритм управления КУ приведен на рис. 2.

При помощи программного комплекса КОРТЭС выполнено моделирование регулируемой КУ, предполагающее исследование тяговой подстанции в двух режимах: при включенном и отключенном устройстве с дальнейшим их совмещением. В качестве исследуемого объекта было взято КУ тяговой подстанции Све-товская участка Плотинная - Урываево Западно-Сибирской железной дороги.

В процессе моделирования обращалось внимание на расход электроэнергии по зоне и на подлежащую оплате электроэнергию (с учетом потерь в тяговом трансформаторе, элементах КУ и штрафных санкций за излишнее потребление и генерацию реактивной мощности). По результатам суточного моделирования подлежащая оплате электроэнергия при переводе КУ в регулируемый

режим снижается на 631 кВт ч, что при текущей стоимости 1 кВт-ч 1,7084 р. соответствует 1078 р. в сутки или 393 тыс. р. в год.

При моделировании работы регулируемого КУ было произведено пять циклов включения-отключения устройства, каждое из которых сопровождалось коммутационными перенапряжениями на его элементах, снижающими ресурс конденсатора - наиболее чувствительного к перенапряжениям элемента. В связи с этим возникает необходимость исследования коммутационных процессов и разработки мероприятий по снижению перенапряжений.

Третий раздел посвящен исследованию переходных процессов при включении КУ, анализу коммутационных перенапряжений на его конденсаторной батарее и разработке мероприятий по их снижению.

Исследованы процессы при включении и отключении КУ, на основе их анализа сделан вывод о том, что снижение коммутационных перенапряжений на элементах конденсаторных установок при их отключении возможно за счет исключения повторных пробоев, что гарантировано применением вакуумных выключателей. При включении важен момент коммутации выключателей относительно кривой питающего напряжения и тока, протекающего через электроустановку.

Проанализированы основные способы снижения коммутационных перенапряжений, среди которых наиболее целесообразным считается использование синхронизированного гибридного выключателя (ТВ).

Идея применения ГВ заключается в следующем: после включения выключателя 01 (рис. 3) включается выключатель (^3 в тот момент времени, когда диодный блок VI) заперт. При смене полярности кривой приложенного к диодному блоку напряжения он открывается, исключая добавочное сопротивление К из цепи КУ строго в ноль протекающего через него тока. В эту полуволну необходимо включить выключатель 02, выводя диодный блок из работы. При этом диапазон времени включения выключателя С>3 может варьироваться в пределах 10 мс, выключателя (^2 по отнощению к (}3 - также в пределах ДО мс.

Работа ГВ была исследована совместно с Нижегородским филиалом МИИГа на действующей электроустановке Западно-Сибирской железной дорога (рис. 3).

На рис. 3 обозначено: ТА1, ТА2 - трансформаторы тока; ТУ - трансформатор напряжения; БУ2 - активно-емкостные делители напряжения; (31, <32 - главный и вспомогательный выключатели; С?3 - выключатель диодного блока; VI) - диодный блок; С1, С2 - конденсаторные батареи; 1Л, Ь2 - реакто-

Шины 27,5 кВ

рЫ, К - активное сопротивление; РАП - регистратор аварийных процессов; блоки: 1 - АЦП; 2 - элемент сравнения; 3,5- таймеры; 4 - логические «И».

Графики переходных процессов при включении исследуемого КУ приведены на рис. 4,5. На рис. 4 показан случай туширования резистора К в момент, когда приложенное к нему напряжение отлично от нуля, на рис. 5 отражен случай шунтирования резистора И. при работе диодного блока.

На рис. 4, 5 указаны максимальные значения пиков напряжения после второй коммутации, которые составляют 46,89 и 48,31 кВ при коммутации в максимум и ноль тока резистора соответственно. При этом амплитудное значение напряжения, приложение. 3. Схема испытаний КУ ного к конденсаторной батарее, в с синхронизированным ГВ первом случае равно 43,02 кВ, во втором - 45,58 кВ, т. е. кратность перенапряжения составляет 1,09 и 1,06 соответственно, а значит установлено снижение перенапряжений на 3%.

Таким образом, работа синхронизированного гибридного выключателя является эффективным способом снижения коммутационных перенапряжений на основной конденсаторной батарее КУ.

Проведенные исследования позволяют принимать решение на переход к регулируемым КУ. В этом случае ограничением регулирования будет лишь предельное число отключений вакуумных выключателей.

Экспериментальные исследования подтверждаются математическими расчетами и моделированием в программе МаШ1аЬ. Расхождение результатов исследования составляет менее 7%.

0,05

0.1 0,15 0.2 0.25

I -

Рис. 4. Переходный процесс при включении КУ тяговой подстанции Световская: а - напряжение на конденсаторной батарее С1; б - ток в резисторе И

а) .................

.искам« 48.» Х& | ! ;

¡тгр!\.....Н

:цтшш1т1.....т.

¡^лШМгж^т

I \ = -48.31 кВ" I 6.2....................0,25.....................с......................0,3

0,05 0.1

0,15

®> 400 А 200 100 0

1« -100 -200 -300

-400:

ШШШ

ы и >/т V' V и V V -и и

0,05 0,1

0.2 0,25

Рис. 5. Переходный процесс при включении КУ тяговой подстанции Световская: а - напряжение на конденсаторной батарее С1; б — ток в резисторе К

15

В разделе описан способ снижения коммутационных перенапряжений на основной конденсаторной батарее при включении одной секции КУ, когда вторая, подключенная к той же фазе питающего напряжения, включена. Расчетами установлено, что предложенный способ позволяет снизить кратность перенапряжения на 4,5% (с 1,14 до 1,09 при первой синхронизированной коммутации). На данное предложение получен патент РФ № 103330.

В четвертом разделе приведена оценка экономической эффективности перевода КУ ТП Световская в регулируемый режим, по результатам которой интегральный экономический эффект за расчетный период, равный 10 годам, составляет свыше 1,8 млн р., индекс доходности - 17,05. Расчетный срок окупаемости составляет 0,36 года.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Классифицированы способы регулирования мощности КУ по принципу исполнения силовой схемы и выполнена систематизация алгоритмов управления их работой по анализируемому энергетическому показателю и значению выдерж-. ки времени на включение или отключение устройства на основе анализа мирового и отечественного опыта.

2. Разработан новый алгоритм управления работой КУ, учитывающий потребляемые значения активной и реактивной мощности, ресурс коммутационных аппаратов, имеющий переменную выдержку времени на включение и отключение устройства и производящий статистическую обработку тяговой нагрузки.

3. Проведены вычислительные эксперименты по оценке эффективности предложенного алгоритма управления работой КУ с переменной выдержкой времени на модели действующего участка системы тягового электроснабжения с учетом существующих размеров движения поездов, подтвердившие снижение подлежащей оплате электроэнергии на 631 кВт-ч в сутки за счет уменьшения времени работы устройства в неэффективном дня системы тягового электроснабжения режиме.

4. Показано, что использование синхронизированного гибридного выключателя при включении устройства поперечной компенсации на этапе, когда добавочное сопротивление выводится из цепи КУ, позволяет добиться снижения перенапряжений при незначительных изменениях силовой схемы за счет шунтирования сопротивления в момент перехода кривой тока устройства через ноль.

5. Проведенные эксперименты по оценке коммутационных перенапряжений при включении КУ с применением синхронизированного габридного выключателя, момент коммутации которого производится на основании анализа кривой питающего напряжения и тока, протекающего через электроустановку, показали снижение перенапряжений от 3 до 9 %.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Бренков С. Н. Сравнительный анализ двухрезонансных фильтро-комиенсирующих устройств / С. Н. Бренков // Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта: сб. науч. ст. асп. и студ. ун-та / Омский гос. ун-т. путей сообщения. Омск, 2007. С. 84 - 90.

2. Кондратьев Ю. В. Усиление системы тягового электроснабжения участка Крупская - Курагино - Кошурниково Красноярской железной дороги / Ю. В. Кондратьев, А. М. Сапельченко, С. Н. Бренков // Электроснабжение железных дорог: межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский гос. ун-т. путей сообщения. Омск, 2007. С. 45 - 50.

3. Сапельченко А. М. Усиление системы тягового электроснабжения на полигоне Красноярской железной дороги / А. М. Сапельченко, Ю. В. Кондратьев, С. Н. Бренков // Тезисы докл. междунар. симпоз. «Электрификация и организация скоростных и тяжеловесных коридоров на железнодорожном транспорте» / Санкт-Петербургский ун-т путей сообщения. СПб, 2007. С. 64-69.

4. Бренков С. Н. Экспериментальная оценка коммутационных перенапряжений на основном оборудовании фильтрокомпенсирующих устройств / С. Н. Бренков, М. А. К ар а б ан о в//Обеспечение экономически целесообразных условий работы железных дорог на основе оптимизации режимов работы электротехнических комплексов: межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский гос. ун-т. путей сообщения. Омск, 2008. С. 18 - 22.

5. Черемисин В. Т. Двухрезонансные фильгрокомпенсирующие устройства электрифицированных железных дорог / В. Т. Черемисин, В. А. Кващук, С. Н. Бренков //Наука и транспорт. СПб, 2008. С. 48-51.

6. Бренков С. Н. Совершенствование фильтрокомпенсирующих устройств ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО» / С. Н. Бренков // Научные проблемы

транспорта Сибири и Дальнего Востока / Новосибирская гос. ак. водного транспорта. Новосибирск, 2009. №2. С. 241 - 246.

7. Бренков С. Н. Внедрение регулируемых фильтрокомпенсирующих устройств на Западно-Сибирской железной дороге 1С. Н. Бренков// Ресурсосберегающие технологии на Западно-Сибирской железной дороге: материалы науч. пракг. конф. / Омский гос. ун-т. путей сообщения. Омск, 2010. С. 191 - 197.

8. Герман Л. А. Синхронизированные выключатели для регулирования поперечной емкостной компенсации / J1. А. Герман, С. Н. Бренков и др. //Локомотив. №1. 2011. С. 23-25.

9. Бренков С. Н. Управление устройствами поперечной емкостной компенсации электрифицированных железных дорог с зависимой выдержкой времени / С. Н. Бренков // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т. путей сообщения. Омск, 2011. №1(5). С. 46 - 50.

10. Черемисин В. Т. Управление электроустановками с применением зависимой выдержки времени / В. Т. Черемисин, С. Н. Бренков//Актуальные вопросы технических наук: материалы междунар. науч. конф. Пермь: Меркурий, 2011. С. 48 - 50.

11. Бренков С. Н. Определение интервала времени.между измерениями при построении систем управления. / С. Н. Бренков//Наука и современность. 2011: сб. матер. ХП междунар. науч. пракг. конф. 42 / Новосибирск, 2011. С. 203 - 207.

12. Пат. 103330 РФ, МПК В 60 D 1/00. Установка поперечной емкостной компенсации в системе тягового электроснабжения переменного тока / Л. А. Герман, С. Н. Бренков и др. Заявлено 01.11.2010. Опубл. 10.04.2011.

Автор выражает благодарность начальнику Дорожной электротехнической лаборатории Западно-Сибирской железной дороги Валентину Андреевичу Кващуку за помощь и консультации в написании диссертации.

Типография ОмГУПСа. 2011. Тираж 100 экз. Заказ 830. 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35

Введение.

1. Конденсаторные установки в электрических сетях.

1.1. Мировой опыт применения конденсаторных установок.

1.2. Конденсаторные установки в системе тягового электроснабжения Российских железных дорог.

1.3. Сравнительный анализ фильтрокомпенсирующих устройств электрифицированных железных дорог.

2. Управление установками поперечной компенсации реактивной мощности.

2.1. Регулируемые установки поперечной компенсации реактивной мощности.

2.2 Управление системами с переменной выдержкой времени.

2.2.1 Идея управления с переменной выдержкой времени.

2.2.2 Выбор предполагаемого значения показателей работы системы

2.2.3 Определение оптимального интервала между измерениями.

2.3. Управление устройством поперечной компенсации реактивной мощности.

2.3.1 Расчет оптимального интервала между измерениями при работе устройства поперечной емкостной компенсации.

2.3.2 Управление устройством поперечной компенсации реактивной мощности, основанное на снижении потерь мощности в понижающем трансформаторе.

2.3.3 Управление установкой поперечной компенсации реактивной мощности, с учетом оптимизации значения коэффициента реактивной мощности.

2.5. Моделирование работы регулируемой КУ при помощи программного комплекса КОРТЭС.

3. Снижение коммутационных перенапряжений.

3.1. Переходные процессы при коммутации конденсаторных установок

3.2. Способы снижения коммутационных перенапряжений.

3.3. Теоретическая оценка коммутационных перенапряжений.

3.4. Экспериментальные исследования гибридного выключателя.

3.5 Теоретическая оценка коммутационных перенапряжений при подключении второй секции конденсаторной установки.

4. Оценка эффективности перевода установки поперечной емкостной компенсации в регулируемый режим.

Железнодорожный транспорт является крупным потребителем электроэнергии. За 2010 г. железные дороги России потребили 44321 млн кВт-ч, из них на тягу поездов - 38589. Среди расходов ОАО «РЖД» плата за электроэнергию в среднем по сети дорог составляет 9 %, или 88451 млн р.

Крупномасштабные инвестиционные проекты холдинга ОАО «РЖД» по увеличению грузооборота предполагают увеличение нагрузки на существующие участки электрифицированных железных дорог, что влечет за собой их перегрузку, следовательно, актуальной является проблема обеспечения пропуска по участкам железных дорог требуемого количества пар поездов.

С другой стороны, в условиях роста цен на энергоносители и возрастающей конкуренции со стороны других видов транспорта одной из приоритетных задач энергетической стратегии железнодорожного транспорта является снижение эксплуатационных расходов за счет уменьшения энергоемкости перевозочного процесса. «Программой инновационного развития ОАО «РЖД» на период до 2015 года» определен критерий оценки эффективности работы в данном направлении - снижение удельного расхода электроэнергии на тягу поездов на 4 % до 2015 г. Это определяет необходимость разработки мероприятий по усилению системы тягового электроснабжения (СТЭ).

Известные способы усиления, такие как снижение сопротивления тяговой сети, применение более мощных и эффективных по конструкции трансформаторов, более экономичного электроподвижного состава, являются эффективными, но и затратными.

Наименее капиталоемким, а в некоторых случаях и единственно возможным рациональным способом усиления СТЭ переменного тока является использование устройств поперечной компенсации реактивной мощности (КУ).

Существует множество схем КУ, отличающихся характеристиками и стоимостью. Однако из всего этого множества необходимо выбрать тот единственный вариант, который обеспечит эффективное вложение средств.

Кроме того, учитывая специфику работы железнодорожного транспорта, а это несимметричная, несинусоидальная и резкопеременная нагрузка, особое внимание следует уделять вопросу управления мощностью КУ, т. е. применению регулируемых устройств. Способ управления должен быть основан на анализе как можно большего количества показателей работы системы тягового электроснабжения.

Перевод устройств в регулируемый режим сопряжен с увеличением числа включения и отключения установок, которые сопровождаются перенапряжениями на их основном оборудовании, снижая надежность его работы. Поэтому необходимо рассмотреть способы ограничения коммутационных перенапряжений.

Цель выполняемой диссертационной работы заключается в разработке алгоритма дискретного управления работой устройства поперечной компенсации реактивной мощности с переменной выдержкой времени, адаптированной к режиму тяги, и способа снижения коммутационных перенапряжений на элементах этого устройства для повышения эффективности работы системы тягового электроснабжения переменного тока.

Достижение поставленной цели требует решения следующих задач.

1. Систематизировать по энергетической эффективности внедрения в эксплуатацию существующие в мировой практике и на железных дорогах России способы повышения качества электроэнергии и управления потоками реактивной мощности.

2. Разработать алгоритм управления устройством поперечной компенсации реактивной мощности на основе технико-экономического анализа работы СТЭ.

3. Провести оценку эффективности предложенного алгоритма управления УПК на модели системы тягового электроснабжения.

4. Разработать мероприятия по повышению надежности работы КУ за счет снижения коммутационных перенапряжений на его элементах.

5. Оценить экономический эффект и энергетическую эффективность внедрения регулируемого КУ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ нован на выводе добавочного сопротивления из цепи устройства в момент перехода его тока через нулевое значение.

Основные научные и практические результаты проведенной работы состоят в следующем:

1. Разработанный алгоритм управления КУ, учитывающий потребляемые тяговой подстанцией значения активной и реактивной мощности, ресурс коммутационных аппаратов, имеющий переменную выдержку времени на включение и отключение устройства и производящий статистическую обработку тяговой нагрузки, позволяет обеспечить работу электроустановки в экономически эффективном для системы тягового электроснабжения режиме.

2. Проведенные вычислительные эксперименты позволяют определить последовательность действий при моделировании и оценки эффективности работы алгоритмов управления устройствами поперечной компенсации реактивной мощности.

3. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования показывают, что использование синхронизированного гибридного выключателя при включении устройства поперечной компенсации на этапе, когда добавочное сопротивление выводится из цепи КУ, позволяет добиться снижения перенапряжений при незначительных изменениях силовой схемы за счет шунтирования сопротивления в момент перехода кривой тока устройства через ноль.

По результатам оценки экономической эффективности видно, что данное предложение окупается за треть года, что объясняется большими достигнутыми результатами в области снижения подлежащей оплате, электроэнергии и низкими капитальными затратами. Это говорит об эффективности принятого решения задачи.

1. Департамент электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД».

2. Анализ работы хозяйства электрификации и электроснабжения в 2010 году Электронный ресурс. М.: ЦЭ ОАО «РЖД», 2011 г. - 122 с.

3. Карташев, И. И. Статические компенсаторы реактивной мощности в электрических системах / И. И. Карташев. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 176 с.

4. Марквардт, К. Г. Энергоснабжение электрических железных дорог / К. Г. Марквардт. М.: Транспорт, 1965. - 464 с.

5. Вентцель Е. С. Теория вероятностей / Е. С. Вентцель. М.: Издательство «Наука», 1969. - 576 с.

6. Раскин, Л. Г. Анализ сложных систем и элементы теории оптимального управления / Л. Г. Раскин. М.: Советское радио, 1976. - 344 с.

7. Волобринский, С. Д. Электрический нагрузки промышленных предприятий / С. Д. Волобринский и др. Л.: Энергия, 1971. - 264 с.

8. Архангельский, Е. В. Расчет пропускной способности железных дорог / Е. В. Архангельский, Н. А. Воробьев, Н. А. Дроздов. 2-е изд., перераб, и доп. - М.: Транспорт, 1977. - 310 с.

9. Бурков, Т. А. Электронная техника и преобразователи / Т. А. Бурков. -М.: Транспорт, 1999. 464 с.

10. Барковский, Б. С. Теория выпрямления тока на тяговых подстанциях / Б. С. Барковский; Омский ин-т. инж. ж. д. транс-та. Омск: Изд-во ОмИИТ, 1981.-51 с.

11. Барковский, Б. С. Проектирование полупроводниковых преобразователей для устройств электрической тяги / Б.С. Барковский, А.Г. Пономарев; Омский ин-т. инж. ж. д. транс-та. Омск: Изд-во ОмИИТ, 1987. - 45 с.

12. Гмурман, В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие для вузов / В. Е. Гмурман. 8-е изд. - М.: Высшая школа, 2002. -497 с.

13. Всесоюзное научно-техническое общество железнодорожников и транспортных строителей. Многофункциональные устройства оптимизации качества электроэнергии в системе тягового электроснабжения. М.: Транспорт, 1989 г. -48 с.

14. Бородулин, Б. М. Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог / Б.М. Бородулин, Л.А. Герман, Г.А. Николаев. М.: Транспорт, 1983.- 184 с.

15. Железко, Ю. С. Новые нормативные документы по условиям потребления реактивной мощности / Ю. С. Железко // Энергетик . №1. 2009. С. 37 39.

16. Железко, Ю. С. О нормативных документах в области качества ЭЭ и условий потребления реактивной мощности / Ю. С. Железко // Электрические станции. №6. 2003.С. 45-51.

17. Алферов, Д. В. Гибридный выключатель с управляемой коммутацией для цепей с конденсаторными батареями / Д. В. Алферов и др. // Электротехника. №3. 2010. С. 49 56.

18. Кудрин, Б. И. История компенсации реактивной мощности: комментарии главного редактора / Б. И. Кудрин // Электрика. №6. 2001. С. 26-29.

19. Звездкин, М. Н. Электроснабжение электрифицированных железных дорог / М. Н. Звездкин. Изд. третье, перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1979. - 184 с.

20. Караев, Р. И. Электрические сети и энергосистемы / Р. И. Караев, С. Д. Волобринский. М.: Транспорт, 1978. - 312 с.

21. Бренков, С. Н. Опыт эксплуатации фильтрокомпенсирующих устройств / С. Н. Бренков, В. А. Лысюк, В. А. Кващук. Новосибирск: ДЦНТИ ЗСЖД, 2005.-6 с.

22. Бренков, С. Н. Результаты эксплуатационных испытаний фильро-компенсирующего устройства 27,5 кВ / С. Н. Бренков, В. Л. Незевак, В. А. Кващук. - Новосибирск: ДЦНТИ ЗСЖД, 2006. - 4 с.

23. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения: Межгос. Стандарт. -Введ. 01.01.1999.

24. Калантаров, П. Л. Расчет индуктивностей. Справочная книга / П. Л. Калантаров, Л. А. Цейтлин. Л.: Энергоатомиздат, 1986. - 488 с.

25. Черемисин, В. Т. Двухрезонансные фильтрокомпенсирующие устройства электрифицированных железных дорог / В. Т. Черемисин, В. А. Кващук, С. Н. Бренков // Наука и транспорт. СПб, 2008. С. 48 51.

26. Матура, Р. М. Статические компенсаторы для регулирования реактивной мощности / Р. М. Матура, В. И. Филатова, И. В. Белоусова. -М.: Энергоатомиздат, 1987. 160 с.

27. МПС РФ. Департамент электрификации и электроснабжения. Инструкция по техническому обслуживанию и ремонту оборудования тяговых подстанций электрифицированных железных дорог ЦЭ-936. М.: МПС РФ, 2003 г. - 80 с.

28. Пат. 103330 РФ, МПК В 60 Б 1/00. Установка поперечной емкостной компенсации в системе тягового электроснабжения переменного тока / Л. А. Герман, С. Н. Бренков и др. Заявлено 01.11.2010. Опубл. 10.04.2011.

29. Волобринский, С. Д. Электрические нагрузки и балансы промышленных предприятий / С. Д. Волобринский. Л.: Энергия, 1976. - 128 с.

30. Новицкий, П. В. Оценка погрешностей результатов измерений / П. В. Новицкий, П. А. Зограф. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат, 1991.-304 с.

31. Справочник по электроснабжению железных дорог. / Под.ред. К. Г. Марквардта. Том 1. М.: Транспорт, 1980. - 256 с.

32. Справочник по электроснабжению железных дорог. / Под.ред. К. Г. Марквардта. Том 2. М.: Транспорт, 1981. - 292 с.

33. Серебряков, А. С. Повышение надежности работы поперечной емкостной компенсации 27,5 кВ / А. С. Серебряков, Л. А. Герман, Г. И. Нефедова. Горький: ДЦНТИ ГЖД, 1977 г. - 4 с.

34. Герман, Л. А. Синхронизированные выключатели для регулирования поперечной емкостной компенсации / Л. А. Герман, С. Н. Бренков и др. // Локомотив. №1. 2011. С. 23 -25.

35. Асанов, А. К. Об усилении системы тягового электроснабжения переменного тока: сб. науч. трудов ВНИИЖТ / А. К. Асанов. М.: Транспорт, 1991.-С.112-115.

36. Бусленко, Н. П. Моделирование сложных систем / Н. П. Бусленко.- М.: Высшая школа, 1985. 271 с.

37. Бренков, С. Н. Совершенствование фильтрокомпенсирующих устройств ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО» / С. Н. Бренков // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока / Новосибирская гос. ак. водного транспорта. Новосибирск, 2009. №2. С. 241 246.

38. Зарубин, В. С. Математическое моделирование в технике / В. С. Зарубин, А. П. Крищенко. М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001. - 496 с.

39. Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог. М.: Транспорт, 1991. 78 с.

40. Марквардт, Г. Г. Применение теории вероятностей и вычислительной техники в системе энергоснабжения / Г. Г. Марквардт. М.: Транс-норт, 1972.-224 с.

41. Давыдова, И. К. Справочник по эксплуатации тяговых подстанций и постов секционирования / И. К. Давыдова, Б. И. Попов, В. М. Эрлих. -М.: Транспорт, 1978. 416 с.

42. Мельник, А. Л. Организация движения на электрифицированных линиях / А. Л. Мельник и др. М.: Трансжелдориздат, 1960. - 223 с.

43. Розенфельд, В. Е. Теория электрической тяги: изд. 2 / В. Е. Розенфельд, И. П. Исаев, Н. Н. Сидоров. -М.: Транспорт, 1983. 328 с.

44. Мирошниченко, Р. И. Режимы работы электрифицированных участков / Р. И. Мирошниченко. М.: Транспорт, 1982. - 207 с.

45. Мирошниченко, Р. И. Совершенствование по условиям расчета пропускной способности участков электроснабжения / Р. И. Мирошниченко. // Вестник ВНИИЖТа. №7. 1979. С. 5 10.

46. Марквардт, К. Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог: изд. 4 / К. Г. Марквардт. М.: Транспорт, 1982. - 528 с.

47. Шилов, А. С. Микропроцессоры в управлении электроснабжени-екм / А. С. Шилов; Омский гос. акад. путей сообщения. Омск: Изд-во Ом-ГАПС, 1994.-48 с.

48. Черемисин, В. Т. Основы метрологии и электрические измерения. 41 / В. Т. Черемисин, Т. А. Тигеева, В. Ф. Шкреба; Омский ин-т. инж. ж. д. транс-та. Омск: Изд-во ОмИИТ, 1986. - 40 с.

49. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию железных дорог / Под.ред. А. А. Федорова. Том 1. Электроснабжение. М.: Энер-гоатомиздат, 1986. - 568 с.

50. Мокриденко, Г. П. Рациональное электропотребление на электрифицированных линиях / Г. П. Мокриденко и др. // Железнодорожный транспорт. Ьг2. 1995. С. 32 -33.

51. Павловский, И. Г. Эффективность сдвоенных поездов для повышения провозной способности / И. Г. Павловский и др. // Железнодорожный транспорт. №Ю. 1969. С. 7 12.

52. Полякова, Т. В. Анализ алгоритма расчета мгновенных схем / Т.В. Полякова // ВЗИИТ. №2. 1972. С. 47 49.

53. Пат. 37422 РФ, МПК в 06 Р 17. Автоматизированная система коммерческого и технического учета электроэнергии / А. Н. Митрофанов, М. А. Гаранин, Е. В. Добрынин. Заявл. 30.12.2003. Опубл. 20.04.2004.

54. Черемисин, В. Т. Управление электроустановками с применением зависимой выдержки времени / В. Т. Черемисин, С. Н. Бренков // Актуальные вопросы технических наук: материалы междунар. науч. конф. Пермь: Меркурий, 2011. С. 48-50.

55. Автоматизация систем электроснабжения / Под. ред. Н. Д. Сухопрудского. М.: Транспорт, 1990. - 360 с.

56. Чирков, В. К. Энергоменеджмент и энергоаудит / В. К. Чирков // Локомотив. №2. 2005. С. 43 46.

57. Черемисин, В. Т. Способы оценки и снижения влияния уравнительных токов на потери электрической энергии в тяговой сети переменного тока, монография / В. Т. Черемисин, В. А. Кващук, Ю. В. Кондратьев. -Омск: Изд-во ОмГУПС, 2009. 78 с.

58. Тимофеев, Д. В. Моделирование режимов электрических систем на цифровой вычислительной машине при резкопеременных нагрузках / Д. В. Тимофеев, А. С. Фролов. Тр. конф. в МЭИ по математич. и физич. мо-делир. - М.: МЭИ, 1962. - 57 с.

59. Бесков, Б. А. Проектирование систем энергоснабжения электрических железных дорог / Б. А. Бесков и др. М.: Трансжелдориздат, 1963. - 471 с.

60. Бочев, А. С. Спектральный метод определения нагрузочной способности элементов системы электроснабжения. Монография / А. С. Бочев. -Ростов на Дону: изд-во РГУПС, 2003. 89 с.

61. Гаранин, М. А. Имитационная модель оценки электропотребления на участках железных дорог / М. А. Гаранин и др. // тез. докл. XXX межвуз. науч. конф. студ. и асп. Самара: изд-во СамГАПС, 2003. - С. 72 - 73.

62. Гаранин, М. А. Мониторинг потерь электроэнергии в системе внешнего электроснабжения железной дороги / М. А. Гаранин // тез. докл. XXX межвуз. науч. конф. студ. и асп. Самара: изд-ва СамГАПС, 2003. - 73 - 74.

63. Герман, Л. А. Регулируемая установка поперечной емкостной компенсации для тяговых сетей переменного тока / Л. А. Герман, А. С. Серебряков // Электро. №6. 2009. С. 29-35.

64. Пат. 61481 РФ, МПК С 05 Р 1/00. Адаптивный регулятор реактивной мощности / В. В. Черепанов, В. Г. Басманов, И. И. Ребро. Заявл. 14.11.2005. Опубл. 27.02.2007.

65. Пат. 55222 РФ, МПК Н(ШЗ/18. Устройство управления конденсаторным регулятором напряжения / Д. Ф. Алферов и др. Заявл. 26.02.2006. Опубл. 27.07.2006.

66. Пат. 2410252 Р.Ф, МПК В60МЗ/02. Устройство поперечной емкостной компенсации / А. С. Серебряков и др. Заявл. 11.02.2009. Опубл. 27.01.2011.

67. Пат. 2365018 РФ, МПК Н02аЗ/12. Способ регулирования напряжения тяговой подстанции переменного тока / Л. А. Герман, В. Л. Герман,

68. A. А. Макаров. Заявл. 26.03.2008. Опубл. 20.08.2009.

69. Пат. 2094922 РФ, МПК ШШЗ/18. Устройство для управления конденсаторной установкой / В. В. Шевченко, О. А. Бурунин. Заявл. 16.04.1990. Опубл. 27.10.1997.

70. Пат. 2055440 РФ, МПК Н02аЗ/12. Адаптивный регулятор напряжения / М. Ю. Сухов, Л. А. Герман. Заявл. 05.10.1992. Опубл. 27.02.1996.

71. Пат. 2051405 РФ, МПК С05И/70. Устройство для автоматического управления компенсирующей установкой / Б. С. Рогальский,

72. B. М. Непейвода. Заявл. 09.03.1992. Опубл. 27.12.1995.

73. Пат. 2031510 РФ, МПК Н02ЛЗ/18, Н01НЗЗ/14 Трехфазное устройство для компенсации реактивной мощности и способ его отключения / Н.Д. Зиновьев и др. Заявл. 18.07.1991. Опубл. 20.03.1995.

74. Пат. 2012976 РФ, МПК Н02ЛЗ/18. Способ регулирования устройства продольной компенсации / А. И. Игнайкин. Заявл. 21.05.1990. Опубл. 15.05.1994.

75. Пат. 2025768 РФ, МПК С05Р1/70. Способ коммутации трехфазной конденсаторной батареи / В. Ф. Белей, Н. А. Гусев. Заявл. 02.09.1991. Опубл. 30.12.1994.

76. Пат. 2097824 РФ, МПК С05Р1/70. Регулятор реактивной мощности / Е. Ф. Щербаков, В. М. Петров, И. О. Карпов. Заявл. 09.03.1993. Опубл. 27.11.1997.

77. Пат. 2052215 РФ, МПК С05Р1/70. Автоматический регулятор конденсаторных батарей / Б. С. Рогальский, В. Н. Витюк. Заявл. 02.08.1991. Опубл. 10.01.1996.

78. Кващук, В. А. Усиление устройств тягового электроснабжения для обеспечения пропускной способности железнодорожных линий, электрифицированных по системе переменного тока / В. А. Кващук, И. Л. Пашуков. -Новосибирск: ДЦНТИ ЗСЖД, 2009. 3 с.

79. Шиловская, Р. В. Математическая модель расчета системы энергоснабжения метрополитена на ЭВМ / Р. В. Шиловская // Вопросы энергоснабжения и тяги поездов на электрических железных дорогах Тр. ВЗИИТа. Вып.27. 1969. С. 45 -48.

80. Фогель, X. Вопросы увеличения массы и длинны поездов / X. Фогель // Железные дороги мира. №4. 2000. С. 22 27.

81. Фигурнов, Е. П. Энергосберегающая в современных условиях электротяговая сеть ЭУП / Е. П. Фигурнов, А. С. Бочев // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. №1. 2003. С. 23 29.

82. Фигурнов, Е. П. Статистическая проверка методов расчета системы энергоснабжения электрических железных дорог / Е. П. Фигурнов // Известия вузов. Энергетика. 1959. Хз 10.

83. Министерство транспорта РФ. Омский государственный университет путей сообщения. Новое оборудование для проектирования тяговых и трансформаторных подстанций / Омский гос. ун-т. путей сообщения. -Омск: Изд-во ОмГУПС, 2011. 80 с.

84. МПС СССР. Омский институт инженеров железнодорожного транспорта. Автоматизация устройств электроснабжения: Ч. 1 / Омский ин-т. инж. ж. д. транс-та. Омск: Изд-во ОмИИТ, 1972. - 42 с.

85. Розенфельд, В. Е. Теория электрической тяги: учебник для вузов ж.д. трансп / В. Е. Розенфельд. М.: Транспорт, 1975. - 158 с.

86. Полякова, Т. В. Анализ алгоритма расчета мгновенных схем / Т. В. Полякова // ВЗИИТ. №63. 1972. С. 47 49.

87. Палеи, Д. А. Межпоездные интервалы как основа расчета электроснабжения электрических железных дорог / Д.А. Палеи // Вестник ЦНИИ. №1. 1967. С. 23 -26.

88. Осипов, С. И. Основы электрической и тепловозной тяги: учеб. для техн. ж.-д. трансп / С. И. Осипов. М.: Транспорт, 1985. - 408 с.

89. Никитин, Ю. М. Метод статистического исследования нестационарных случайных процессов в энергоснабжении / Ю.М. Никитин // Электричество. № 2. 1971. С. 74-75.

90. Пронтарский, А. Ф. Системы и устройства энергоснабжения / А. Ф. Пронтарский. М.: Транспорт, 1971. - 248 с.

91. Петров, С. И. Режимы постоянного и синусоидального токов в линейных электрических цепях / С. И. Петров, А. Ю. Теттер; Омский гос. акад. путей сообщения. Омск: Изд-во ОмГАПС, 1997. - 108 с.

92. Митрофанов, А. Н. Классификация участков энергоснабжения по показателям потребления на тягу поездов / А. Н. Митрофанов, М. А. Гаранин // Безопасность транспортных систем: труды третьей международ, науч. практ. конф. Самара, 2002. С. 182 186.

93. Котельников, А. В. Мировые тенденции в развитии электрификации железных дорог на рубеже веков / А. В. Котельников, А. П. Глонтин // Бюллетень ОСЖД. Варшава. 2001. С. 9 18.

94. Бренков, С. Н. Определение интервала времени между измерениями при построении систем управления / С. Н. Бренков // Наука и современность. 2011: сб. матер. XII междунар. науч. практ. конф. 42 / Новосибирск, 2011. С. 203 -207.

95. Черемисин, В. Т. Основы метрологии и электрические измерения. 42 / В. Т. Черемисин, Т. А. Тигеева, В. Ф. Шкреба; Омский ин-т. инж. ж. д. транс-та. Омск: Изд-во ОмИИТ, 1986. - 53 с.

96. Марквардт, Г. Г. Исходные положения по созданию математической модели процесса работы устройств энергоснабжения электрических железных дорог / Г. Г. Марквардт // ВЗИИТ. №37. 1969. С. 46-52.

97. Бадер, М. П. Электромагнитная совместимость / М. П. Бадер. -М.: Наука, 2002.-638 с.

98. Лисицын, А. Л. Ресурсосберегающие технологии основа снижения издержек на железнодорожном транспорте / А. Л. Лисицын // Экономика железных дорог. №10. 1999. С. 32 -42.

99. Котельников, А. В. Железнодорожный транспорт России в 2000 2030 гг. (научная концепция) / А. В. Котельников, А. С. Пестрахов // Вестник ВППИЖТ. №25. 2000. С. 3 15.

100. Митрофанов А. Н. Моделирование процессов прогнозирования и управления электропотреблением тяги поездов. Монография / А. Н. Митрофанов; Самарский гос. акад. путей сообщения. Самара, Изд-во СамГАПС, 2005.-76 с.