автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Совершенствование методов контроля показателей качества электрической энергии систем электроснабжения нетяговых потребителей электрифицированных железных дорог

На правах рукописи

□□3457758

6/

ГРИШЕЧКО Сергей Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 ДЕК 2008

ОМСК 2008

003457758

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

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент ЛУНЕВ Сергей Александрович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор МАСЛОВ Геннадий Петрович; кандидат технических наук, доцент ОЩЕПКОВ Владимир Александрович.

Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный университет путей сообщения».

Защита диссертации состоится 25 декабря 2008 г. в У4-"часов на заседании диссертационного совета Д 218.007.01 ,при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС)» по адресу: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35, ауд. 219.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан ££ ноября 2008 г.

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

Тел./факс: (3812) 31-13-44,31-06-83; E-mail: nauka@omgups.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

О. А. Сидоров.

© Омский гос. университет путей сообщения, 2008

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Железнодорожный транспорт является одной из важнейших производственных отраслей России. На долю железных дорог приходится более 70 % внутреннего грузооборота. Более 80 % перевозок производится электрической тягой. В силу значительных объемов перевозок железнодорожный транспорт является одним из крупных и стабильных корпоративных потребителей энергоресурсов. Ежегодно железнодорожным транспортом расходуется 5 - 6 % всей производимой в стране электроэнергии.

Согласно стратегическим направлениям научно-технического развития ОАО «РЖД» на период до 2015 г. одним из приоритетных направлений для компании является повышение надежности и увеличение эксплуатационного ресурса технических средств. Качество электроснабжения играет важную роль для надежности работы всех потребителей на сети железных дорог, в том числе и для нетяговых. Выход за предельно допустимые значения показателей качества электрической энергии (ПКЭ) оказывает негативное воздействие на работу нетяговых потребителей и приводит к экономическим потерям. Надежность работы таких нетяговых потребителей, как устройства железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) напрямую влияет на безопасность движения поездов. В связи с этим необходимо обеспечить контроль качества электроснабжения по всей технологической цепи передачи электрической энергии: от генерирующих предприятий к тяговым подстанциям и от них - к потребителям. Для решения этой задачи требуется создание и массовое внедрение высокоточных и в то же время достаточно дешевых аппаратных средств контроля ПКЭ. Переход на обслуживание сложных технических средств по фактическому состоянию требует развития устройств мониторинга и диагностики их в непрерывном режиме.

До настоящего времени не полностью решены вопросы измерения и контроля ПКЭ питающего напряжения нетяговых потребителей в реальном масштабе времени, отсутствуют технические решения, позволяющие оценить взаимодействие системы тягового электроснабжения и нагрузок нетяговых потребителей по всем контролируемым показателям.

Цель работы - совершенствование методов контроля показателей качества электрической энергии в системах электроснабжения нетяговых потреби-

телей за счет повышения быстродействия и точности контроля с помощью разработки и применения новых технических средств.

Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Оценить влияние отклонения показателей качества электрической энергии от нормативных величин в системе электроснабжения на работу устройств нетяговых потребителей.

2. Разработать методы повышения точности контроля показателей качества питающих напряжений в системе электроснабжения нетяговых потребителей.

3. Составить алгоритмы контроля показателей качества питающих напряжений нетяговых потребителей в реальном масштабе времени.

4. Найти новые технические решения и создать соответствующие средства, обеспечивающие удаленный мониторинг показателей качества электрической энергии питающих напряжений нетяговых потребителей первой категории на примере устройств ЖАТ.

5. Определить технико-экономическую эффективность разработанных технических средств контроля качества питающих напряжений нетяговых потребителей, использующих предложенные алгоритмы и методы повышения быстродействия и точности измерений.

Методика исследования. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. Для повышения точности контроля коэффициентов высших гармонических составляющих питающих напряжений нетяговых потребителей применен метод функционального и спектрального анализа сигналов. Определение частоты основной гармоники питающих напряжений проводилось с применением методов цифровой обработки сигналов и математической статистики. Моделирование погрешности расчета ПКЭ проводилось с использованием программных пакетов МаЙаЬ и МаАСа<± Данные, полученные экспериментальным путем на Красноярской, Западно-Сибирской и ВосточноСибирской железных дорогах, обрабатывались методами математической статистики и теории вероятностей.

Научная новизна работы заключается в следующем:

разработан метод расчета поправочных коэффициентов для компенсации погрешности при определении значения высших гармонических составляющих питающего напряжения нетяговых потребителей при отклонении значения частоты основной гармоники питающего напряжения от номинального;

4

определена область применения поправочных коэффициентов при нормально и предельно допустимых значениях отклонения частоты питающего напряжения нетяговых потребителей для вычисления значений высших гармонических составляющих с погрешностью, соответствующей требованиям ГОСТ 13109-97;

предложен метод повышения быстродействия определения частоты питающего напряжения, основанный на совместном применении оконной функции Блэкмана и взвешенной средней арифметической значений частотного спектра;

обоснована целесообразность использования алгоритма Винограда преобразования Фурье (АВПФ) для расчета спектрального состава питающего напряжения нетяговых потребителей.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически и подтверждена результатами экспериментальных исследований с применением разработанных опытных образцов устройств контроля качества электрической энергии. Расхождение расчетных и экспериментальных данных не превышает 10 %. Практическая ценность диссертации:

предложенный метод расчета поправочных коэффициентов позволяет компенсировать погрешность определения высших гармонических составляющих при отклонении частоты основной гармоники питающего напряжения нетяговых потребителей;

совместное применение оконной функции Блэкмана и взвешенной средней арифметической значений частотного спектра позволяет значительно сократить время определения значения основной частоты питающего напряжения нетяговых потребителей путем минимизации числа отсчетов;

предложенные алгоритмы позволяют повысить быстродействие контроля основных показателей качества питающего напряжения нетяговых потребителей в реальном масштабе времени;

полученные технические решения для реализации предложенных методов и алгоритмов в системах контроля качества электрической энергии нетяговых потребителей соответствуют требованиям ГОСТ 13109-97;

разработанное устройство контроля качества электрической энергии защищено двумя патентами Российской Федерации на полезную модель.

Реализация результатов работы. Проведенные испытания опытных образцов устройств контроля качества электрической энергии подтвердили эффективность разработанных методов, алгоритмов и технических средств. Устройство контроля качества электрической энергии используется на ЗападноСибирской, Красноярской и Восточно-Сибирской железных дорог, а также в лаборатории «Микропроцессорные информационно-управляющие системы» ОмГУПСа в учебных и научных целях. Предложенные алгоритмы и методы нашли применение в измерительно-вычислительном комплексе вагона-лаборатории Новосибирского метрополитена.

Апробация работы. Основные положения работы представлялись на международной научно-технической конференции «Наука, инновации, образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России» (Екатеринбург, 2006), научно-практической конференции «Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте» (Омск, 2007), всероссийской научно-практической конференции «Перспективы и направления развития транспортной системы» (Самара, 2007), первой научной межвузовской интернет-конференции «Перспективы развития транспорта в XXI веке» (Иркутск, 2007), второй научно-практической конференции «Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте» (Омск, 200), ХШ научно-практической конференции «Энерго-, ресурсосбережение в структурных подразделениях Западно-Сибирской железной дороги» (Омск, 2008) докладывались и обсуждались на научно-техническом семинаре ОмГУПСа (Омск, 2008). Опытные образцы устройства контроля качества электрической энергии демонстрировались на выставках, организованных в рамках первой и второй международных научно-практических конференций «ТрансЖАТ-2004», «ТрансЖАТ-2005», и на совещании руководителей среднего звена железных дорог Сибири, Урала и Дальнего Востока (Новосибирск, 2007).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 10 печатных работах, которые включают в себя восемь статей (из них две - в издании, определенном ВАК Минобрнауки России) и два патента РФ на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников и приложений. Общий объем - 186 страниц, 28 иллюстраций, 11 таблиц, 10 приложений. Библиография включает в себя 135 наименований.

6

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрено состояние проблемы, обоснована актуальность темы диссертационной работы, определена ее практическая значимость, сформулированы цель и задачи исследований.

В первом разделе исследовано влияние качества электрической энергии на работу устройств нетяговых потребителей. Проведен анализ основных причин отказов устройств нетяговых потребителей первой категории, связанных с нарушением электроснабжения. Установлено, что доля отказов этих устройств по причине нарушения показателей качества электроснабжения составляет 10 - 11 % от общего числа их отказов. Определен перечень основных ПКЭ, влияющих на работу нетяговых потребителей первой категории. Показано, что отклонение ПКЭ от нормативных значений неминуемо приводит к преждевременному старению и износу оборудования или к выходу данных устройств из штатных режимов работы.

Изучением влияния электрических процессов, протекающих в системах тягового электроснабжения железных дорог, на ПКЭ занимались такие отечественные ученые, как В. Д. Авилов, А. И. Аржанников, М. П. Бадер, А. С. Бочев,

A. JL Быкадоров.Л. А. Герман, Б. Е. Дынькин, Ю. С. Железко, Д. В. Ермоленко,

B. H Зажирко, Р. И.' Караев, Е. И. Кордюков, А. В. Котельников, Р. Р. Мамошин, Г. Г. Марквард, К. Г. Марквард, С. Д. Соколов, В. В. Харламов, В. Т. Череми-син, М. Г. Шалимов, а также зарубежные — Аррилага Дж., Anteo Muzio, Miller R., Zickler, Magnusson Philip, Gilsig Toby, Parker A. M., Beriger Gonrad, Bala

C.V., Yeise H., Киносита Токаси и др.

Спецификой электроснабжения нетяговых потребителей является непостоянство во времени показателей его качества. При существующем графике контроля фиксация всех случаев выхода ПКЭ нетяговых потребителей за установленные нормы является проблематичной. Данная задача решается за счет непрерывного контроля ПКЭ питающих напряжений кетяговых потребителей в дорожных центрах диагностики и мониторинга.

Выбранный перечень контролируемых ПКЭ позволил сформировать минимальный набор требований к системам контроля качества электроэнергии (КЭ) для оснащения центров мониторинга, выявления узлов, ухудшающих КЭ, и оптимизации системы электроснабжения нетяговых потребителей первой категории. Это позволяет повысить надежность работы данных устройств и безопасность движения поездов.

Второй раздел диссертационной работы посвящен разработке и исследованию методов контроля ПКЭ системы электроснабжения нетяговых потребителей с учетом требований, установленных в первом разделе. Показана возможность контроля основных ПКЭ с точностью, соответствующей требованиям государственного стандарта при использовании микропроцессорных комплектов с ограниченными аппаратными ресурсами и низкой стоимостью.

В результате математического моделирования, проведенного с помощью программного продукта «МаШСас!», определена погрешность расчета коэффициентов п-х гармонических составляющих напряжения с первой по сороковую при нормально и предельно допустимом отклонении основной частоты. Показано, что эта погрешность превышает значения, установленные ГОСТ 13109-97.

С целью уменьшения данной погрешности для каждой гармоники вводится поправка, зависящая от значения отклонения частоты.

С учетом заданных п-й гармоники и отклонения частоты А£ получено соотношение для определения поправки ААг (Д£ п):

АА( 4Ли) = 1-2^0

/ 7

^ (Бт(2я- ■ а • п—) соз(2я- • п —)

ЛГ -)2 +

N

У-1

(1)

V (8ш(2яг • а ■ п—)зт(2тг-и—)

_К_^

1 N ■

/о+Л/

где а ~ ——— - коэффициент, учитывающий отклонение частоты; ]о - частота основной гармоники; г - порядковый номер отсчета в выборке; N - количество отсчетов в выборке за период.

Результат использования поправочного коэффициента ДА на примере 35-й гармоники показан пунктиром на рис. 1.

Определена область применения поправочных коэффициентов при нормально и предельно допустимых значениях отклонения частоты питающих напряжений нетяговых потребителей для вычисления значений высших гармонических составляющих с погрешностью, не превышающей требований ГОСТ 13109-97.

При электротяге постоянного тока основными гармониками, влияющими на КЭ, уровень которых требуется контролировать, являются 11, 13, 23 и 25-я.

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 < 0,4 0,3 0,2 0,1 О

>ДА

ю

30

Рис. 1. Спектр сигнала, соответствующего 35-й гармонике при основной частоте 49,6 Гц

Это позволяет применять для уточнения значений высших гармонических составляющих поправку ААп при минимальном числе отсчетов N равным 128, в диапазоне предельно допустимых значений отклонения частоты на гармониках с первой по 40 сороковую с точностью, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 13109-97.

В работе показана необходимость определения отклонения частоты питающего напряжения не только как одного из основных ПКЭ, но и для уменьшения погрешности определения значений высших гармонических составляющих (1). Согласно стандарту выполнять определение значений коэффициентов п-х гармонических составляющих необходимо за интервал времени не более чем 0,33 с. Применение существующих методов определения основной частоты питающих напряжений за данный интервал приводит к усложнению и, соответственно, к удорожанию средств измерения.

Для минимизации числа отсчетов при определении частоты получено оптимальное сочетание оконной и средней степенной функций:

,+Д

2 Л

/р(к) -

^Яшк-Д

*+Д

(2)

Е л

I »="втх-Д

где/р - расчетное значение частоты; Ап — амплитуда, соответствующая п-му отсчету спектра; к - показатель степени, равный 1, 2, 3 (1 - средняя арифметическая, 2 — средняя квадратическая, 3 — средняя кубическая); /п — частота, соответствующая п-му отсчету спектра; итах - номер отсчета спектра с максималь-

ной амплитудой гармоники; Д — количество отсчетов, составляющее половину интервала спектра, по которому уточняются частоты.

Зависимости абсолютной погрешности вычисления значения частоты от фактической ее величины при различных сочетаниях оконных функций и уточняющих формул приведены на рис. 2: кривая 1 - формулы моды распределения; кривые 2, 3, 4 - формулы взвешенного среднего арифметического, квадратиче-ского и кубического соответственно.

Рис. 2. Абсолютные погрешности определения значения частоты при использовании оконной функции Хэмминга (а), Блэкмана (б)

Из рис. 2,6 (кривая 2) видно, что наиболее оптимальным является сочетание оконной функции Блэкмана и формулы взвешенного среднего арифметического.

Максимальная абсолютная погрешность расчетов при использовании этого сочетания не превышает 0,006 Гц при частоте дискретизации 1024 Гц и количеству отсчетов в выборке N. равному 1024. Однако при измерении частоты в энергосистемах не требуется такая точность. Интервал наблюдения, равный 0,1 с, можно получить при выборе частоты дискретизации, равной 1280 Гц, и количестве отсчетов N. равном 128. На рис. 3 представлена зависимость абсолютной погрешности вычисления значения частоты от ее фактической величины, полученная при проведении расчетов с заданными выше исходными данными. В интервале изменения частоты от 45 до 55 Гц (см. рис. 3) абсолютная погрешность не превышает 0,03 Гц. Данный метод определения частоты реализован в устройстве контроля ПКЭ, а также в микропроцессорном измерительно-вычислительном комплексе вагона-лаборатории Новосибирского метрополитена для измерения значений гармоник тягового тока.

ЛГ.Гц

Существенное влияние на точность определения ПКЭ оказывает время самого процесса измерения, т.к. оно складывается из времени формирования массива данных и времени вычисления. На постах электрической централизации, которые относятся к нетяговым потребителям первой категории, необходимо контролировать ПКЭ

Рис.3. Абсолютная погрешность определения одновременно по трем фазам частоты при использовании оконной функции основного и резервного фиде-Блэкмана и формулы взвешенного среднего р0В. Поэтому возникает задача

Ц005 -

арифметического при частоте дискретизации 1024 Гц и 128 отсчетах

уменьшения времени расчетов. Особенно эффективным в этом случае оказывается АВПФ, позволяющий значительно сократить по сравнению с быстрым преобразованием Фурье количество требуемых умножений. На рис. 4 показан граф, реализующий 144-точечный АВПФ, составленный из 9- и 16-точечных модулей.

х оз

141, 142 143;

I

II

4 §

£ I

3 и

I I

и

Рис. 4. Направленный граф АВПФ

В третьем разделе сформулированы основные требования к средствам контроля ПКЭ в сетях электроснабжения нетяговых потребителей первой

категории. Проведен сравнительный анализ существующих аппаратных средств для решения задач контроля и измерения ПКЭ.

Предложена трехуровневая система мониторинга качества электроэнергии нетяговых потребителей первой категориии. На уровне сбора информации производится цифровая обработка сигналов, расчет ПКЭ, их анализ на соответствие норме. На уровне централизации осуществляется прием информации о текущих значениях ПКЭ.

Полученные данные накапливаются в хранилище, где можно организовать многопользовательский доступ и общий анализ информации за длительный период времени. Верхний уровень системы принимает запросы от пользователя, преобразует их в запросы к уровню централизации информации и, получив ответ, преобразует его в форму, доступную пользователю. Взаимодействие всех уровней позволяет организовать мониторинг на большом количестве объектов. Количество пользователей, которые могут иметь доступ к информации о питающем напряжении, ограничивается только вычислительной мощностью оборудования, используемого на уровне централизации информации.

Трехуровневая система мониторинга ПКЭ построена на базе устройства контроля качества электрической энергии (рис. 5), которое состоит из одного модуля процессорного (МП) 1 и от одного до 16 модулей измерительных (МИ) 2, МП выполнен на базе процессорной платы 1СЮР-6053, оснащен жидкокристаллическим индикатором 5 и клавиатурой 6, осуществляет прием данных от МИ по интерфейсу Ы8-485 9 и связь с сервером верхнего уровня через ЬАКГ-интерфейс 4. МП оснащен интерфейсом 118-232 3 для подключения модема. Каждый МИ подключается к трехфазной электрической сети через входы для измерения переменного напряжения 220 В 7 и к станционной батарее для контроля постоянного напряжения 24 В 8.

4 1 5 9 2 9 2

Рис. 5. Устройство контроля качества электрической энергии

На устройство получено два патента на полезную модель. Устройство выполняет функции контроля соответствия основных ПКЭ требованиям ГОСТ 13109-97.

В четвертом разделе приведены результаты испытаний системы контроля качества электроснабжения (СККЭ) нетяговых потребителей первой категории, в качестве которых принята СЭ постов электрических централизаций. Эффективность разработанных алгоритмов и методов непрерывного контроля ПКЭ подтверждена эксплуатационными испытаниями, проведенными на станциях Западно-Сибирской железной дороги, о чем составлены протоколы испытаний. Результаты исследований КЭ, проведенных в период испытаний, показаны на рис. 6.

216 218 220 222 221 226 226 230 232 234 236 В 240 216 21В 220 222 224 228 228 230 232 234 236 б 240

II

.и

0

-н^ЯДШ.

216 218 220 222 224 226 228 230 232 234 2С 236 В 240

Д-------

216 218 220 222 224 226 228 230 232 234 235 в 240 216 218 220 222 224 226 22В 230 232 234 236 В 240

Рис. 6. Гистограммы распределения фазных напряжений основного и резервного фидеров станции Московка

В работе показано, что в большинстве случаев вероятность распределения значений напряжений фидеров на станциях относится к гамма-распределению (см. рис. 6). Это дает возможность прогнозировать отклонение фазного напряжения от номинального значения и количественно оценивать экономические потери, связанные с некачественным электроснабжением.

Выполнен расчет экономический эффективности внедрения устройств контроля качества электрической энергии. Экономический эффект обеспечива-

ется за счет снижения простоев поездов и уменьшения среднего времени поиска и устранения нейсправностей. Чистый дисконтированный доход от внедрения СККЭ для одной дистанции С ЦБ составляет за 10 лет 1027905 р., срок окупаемости - 3,14 года, индекс доходности - 2,35.

В приложениях представлены графические материалы научных экспериментов и аналитических расчетов, программы и акты проведения эксплуатационных испытаний на Восточно-Сибирской, Красноярской и Западно-Сибирской железных дорогах, а также акты внедрения результатов научных исследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Показано, что отклонение ПКЭ от нормативных значений приводит к преждевременному старению и износу оборудования или к выходу устройств нетяговых потребителей первой категории из штатных режимов работы. Доля отказов таких нетяговых потребителей, как устройства ЖАТ, по причине нарушения энергоснабжения составляет 10 — 11 % от общего числа отказов этих устройств.

2. Предложены методы контроля, реализуемые при минимально возможном числе отсчетов N равном 128, таких ПКЭ, как коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения, коэффициенты п-х гармонических составляющих, отклонение частоты с погрешностью, соответствующей требованиям ГОСТ 13109-97, за счет применения поправочных коэффициентов, а также сочетания оконной функции Блэкмана и взвешенной средней арифметической значений частотного спектра в сетях электроснабжения нетяговых потребителей.

3. Обоснована возможность контроля основных ПКЭ нетяговых потребителей в реальном масштабе времени с применением 144-точечного АВПФ, при использовании микропроцессорных комплектов с ограниченными аппаратными ресурсами и, соответственно, с невысокой стоимостью.

4. Предложено создание многоуровневой централизованной системы контроля КЭ на базе разработанного устройства контроля качества электрической энергии для обеспечения удаленного мониторинга ПКЭ в линиях электроснабжения нетяговых потребителей первой категории на примере устройств ЖАТ.

5. Показано, что оборудование одной дистанции С ЦБ устройствами контроля качества электрической энергии является экономически выгодным. Чистый дисконтированный доход от внедрения устройств контроля качества электрической энергии составляет за 10 лет 1027905 р., срок окупаемости - 3,14 года, индекс доходности - 2,35.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1.Гришечко С. В. Измерительно-вычислительный комплекс вагона-лаборатории Новосибирского метрополитена / С. В. Г р и ш е ч к о, С. В. Г е р ас и м о в, С. А. С у ш к о в // Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омск, 1995. С. 30 - 37.

2. Блок контроля напряжения поста электрической централизации С. В. Г р и ш е ч к о, С. А. С у ш к о в и др. // Новые технологии -железнодорожному транспорту: Сб. науч. ст. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2000. С. 177 - 181.

3. Автоматизация проверки выполнения нормативных требований в схемах канализации обратного тягового тока. Р. Ш. Аюпов, О. В.Гателюк и др. // Материалы междунар. науч. техн. конф. / Екатеринбургский гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 2006. С. 90, 91.

4. Г а т е л ю к О. В. Повышение точности измерения коэффициентов гармонических составляющих питающего напряжения устройств железнодорожной автоматики / О. В. Г а т е л ю к, С. В. Г р и ш е ч к о, M. М. Соколов// Совершенствование, разработка и диагностика устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи в системах регулирования движения поездов: Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омркий гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. С. 6 - 9.

5. Гришечко С. В., Измерение показателей качества питающего напряжения устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / С. A. JI ун е в, M. М. С о к о л о в // Известия Самарского науч. центра Российской академии наук. Самара, 2007. С. 185 - 188.

6. Борисенко Д. В. Многоуровневый мониторинг параметров качества электроэнергии в сетях электроснабжения устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / С. В. Г р и ш е ч к о, С. A. JI у н е в // Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте: Сб. науч. ст. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. С. 127 — 133.

7. Гришечко С. В. Влияние качества электрической энергии на работу систем сигнализации, централизации и блокировки / С. В. Гришечко, С. А. Л у н е в // Материалы первой межвуз. науч. интернет-конференции «Перспективы развития транспорта в XXI веке» / Иркутский гос. ун-т путей сообщения. Иркутск, 2007. С. 31 - 35.

8. Пат. номер 65654 РФ, МПК G 01 R 17/02. Устройство контроля качества электрической энергии / С. А. Л у н е в, С. В. Г р и ш е ч к о, Д. В. Б о-

рисенк о, М. М. Соколов, В. А. Харламов (Россия); № 2007112149; Заявлено 02.04.07: Опубл. 10.08.2007 // Открытия. Изобретения. № 22.2007. С. 2.

9. Пат. номер 74715 РФ, МПК О 01 К 17/02. Устройство контроля качества электрической энергии / С. А. Л у н е в, С. В. Г р и ш е ч к о, Д. В. Б о-рисенк о, М. М. Соколов (Россия); № 2008105011/22; Заявлено 11.02.2008. Опубл. 10.07.2008. Открытия. Изобретения. № 19. 2008. С 2.

10. Б о р и с е н к о Д. В., Измерение частоты питающего напряжения устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / Д. В. Борисенко, С. В. Г р и ш е ч к о // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск. 2008. № 1. С. 290 - 293.

[1] - рассмотрены вопросы построения измерительно-вычислительного комплекса вагонов-лабораторий для измерения асимметрии тягового тока и сигналов автоблокировки.

[2] - разработана структура устройства контроля напряжения.

[3] - предложен графоаналитический метод проверки схем канализации обратного тягового тока на станциях на соответствие требованиям нормативных документов.

[4,5] - для коррекции погрешности измерения коэффициентов п-х гармонических составляющих питающих напряжений в зависимости от отклонения основной частоты предложено применить поправочный коэффициент. Определен диапазон применения данного коэффициента.

[6] - обоснована структура многоуровневой системы мониторинга ПКЭ в сетях электроснабжения устройств нетяговых потребителей первой категории.

[7] - сформулированы требования к средствам контроля качества электроснабжения устройств нетяговых потребителей первой категории.

[8,9] - предложены схемные решения устройств контроля качества электрической энергии.

[10] - предложен метод, позволяющий вычислять частоту переменного напряжения с существенной экономией вычислительных ресурсов, основанный на сочетании оконной функции Блэкмана и взвешенной средней арифметической, с точностью, соответствующей требованиям ГОСТ 13109-97.

Сведения о личном участии автора в опубликованных работах

Типография ОмГУПСа. 2008. Тираж 120 экз. Заказ 827 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35

Введение.

1 Исследование влияния качества электрической энергии на работу устройств нетяговых потребителей.

1.1 Анализ отказов устройств нетяговых потребителей первой категории связанных с нарушением электроснабжения.

1.2 Влияние качества электрической энергии на работу устройств нетяговых потребителей первой категории.

1.3 Основные направления повышения надежности электроснабжения устройств нетяговых потребителей первой категории.

1.4 Выбор контролируемых параметров качества электрической энергии в системе электроснабжения устройств железнодорожной автоматики и телемеханики.

Выводы.

2 Повышение точности и быстродействия контроля показателей качества электрической энергии систем электроснабжения нетяговых потребителей.

2.1 Совершенствование методики определения коэффициентов искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициентов n-ых гармонических составляющих питающих напряжений устройств нетяговых потребителей первой категории.

2.2 Повышение точности измерения отклонения частоты питающего напряжения устройств нетяговых потребителей первой категории.

2.3 Повышение быстродействия контроля показателей качества электрической энергии питающих напряжений устройств нетяговых потребителей первой категории.

Выводы.

3 Обоснование и выбор структуры, информационного обеспечения системы контроля показателей качества электроснабжения нетяговых потребителей.

3.1 Основные требования к системе контроля показателей качества электрической энергии.

3.2 Анализ аппаратных средств измерения и контроля показателей качества электроэнергии.

3.3 Информационное обеспечение трехуровневой системы контроля параметров качества электрической энергии.

3.4 Система контроля показателей качества питающих напряжений устройств железнодорожной автоматики и телемеханики.

Выводы.

4 Технико-экономическая эффективность предлагаемых технических решений.

4.1 Исследование работы системы контроля качества электроснабжения устройств железнодорожной автоматики и телемеханики.

4.2 Экономическая эффективность внедрения устройств контроля качества электрической энергии питающих напряжений нетяговых потребителей первой категории.

Выводы.

Железнодорожный транспорт является одной из важнейших производственных отраслей России. На долю железных дорог приходится более 70 % внутреннего грузооборота. Более 80 % перевозок производится электрической тягой. В силу значительных объемов перевозок железнодорожный транспорт является одним из крупных и стабильных корпоративных потребителей энергоресурсов. Ежегодно железнодорожным транспортом расходуется 5-6 процентов всей производимой в стране электроэнергии.

Согласно генеральной схеме развития и стратегической программе ОАО «Российские железные дороги» до 2015 года одним из приоритетов технической политики является разработка и внедрение комплексной программы по оптимизации стоимости жизненного цикла объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта. В связи с этим, для обеспечения рационального перехода на обслуживание сложных технических средств по фактическому состоянию, необходимо развивать средства технического мониторинга и диагностику технических средств в непрерывном режиме.

Стратегическим ориентиром для компании является снижение к 2015 году удельного расхода энергоресурсов: на 4 процента электроэнергии на тягу поездов и на 9 процентов на эксплуатационные нужды [1]. Данное обстоятельство накладывает дополнительные требования к электроэнергии как к товару, что предполагает необходимость обеспечения соответствия показателей качества электроэнергии действующим нормативам, нарушение которых влечет за собой не только технические проблемы, но и экономические санкции. В связи с этим необходимо обеспечить контроль качества электроснабжения по всей технологической цепи передачи электрической энергии: от генерирующих предприятий к тяговым подстанциям и от них - к потребителям. Для решения этой задачи требуется создание и массовое внедрение высокоточных и, в тоже время, достаточно дешевых аппаратных средств контроля показателей качества электрической энергии (ПКЭ). Переход на обслуживание сложных технических средств по фактическому состоянию, требует развития устройств мониторинга и диагностики их в непрерывном режиме.

В настоящее время на электрифицированных железных дорогах Российской Федерации эксплуатируются системы электроснабжения на постоянном и на переменном токе промышленной частоты. В первом случае преобразование электрической энергии выпрямительно-инверторными агрегатами приводит к появлению токов высших гармоник в тяговой сети. При электротяге переменного тока, преобразовательные установки электровозов вызывают искажения формы кривых токов и напряжений в тяговой сети, дополнительные потери энергии в ней, ухудшают коэффициент полезного действия системы электроснабжения, а также создают несимметрию токов и напряжений. Это оказывает вредное электромагнитное влияние на все смежные коммуникации, в том числе на работу устройств нетяговых потребителей.

Надежность работы устройств нетяговых потребителей во многом зависит от качества электрической энергии системы электроснабжения (СЭ) железнодорожного транспорта. Выходы за предельно допустимые значения 1ЖЭ оказывают негативное влияние на работу нетяговых потребителей и приводят к экономическим потерям, а для устройств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) напрямую влияют на безопасность движения поездов.

Для установления причин нарушения качества электрической энергии необходимо обеспечить непрерывный мониторинг питающих напряжений в линиях электроснабжения данных потребителей.

Изучением влияния электрических процессов, протекающих в системах тягового электроснабжения железных дорог, на ПКЭ занимались такие отечественные ученые, как В.Д. Авилов [2], Б.А. Аржанников [3], М.П. Бадер [4], А.С. Бочев [5], Л.А. Герман [6], Б. Е. Дынькин [7], Ю.С. Железко [8], Д.В. Ермоленко [9], В.Н. Зажирко [10], Р.И. Караев [11], Е.И. Кордюков [12], А.В. Котельников [13], P.P. Мамошин [14], К.Г. Марквардт [15], С.Д. Соколов [16], В.В. Харламов [17], В.Т. Черемисин [18], М.Г. Шалимов [19], а также зарубежные Аррилага Дж [20], Anteo Muzio [21], Miller R. [22], Magnusson Philip [23], Gilsig Toby [24], Parker A. M. [25], Beriger Gonrad [26], Bala C.V. [27], Yeise H. [28], Киносита Токаси [29] и другие.

Вместе с тем, до настоящего времени не полностью решены вопросы измерения и контроля ПКЭ питающего напряжения нетяговых потребителей в реальном масштабе времени. Отсутствуют технические решения, позволяющие оценить взаимодействие системы тягового электроснабжения и нагрузок нетяговых потребителей по всем контролируемым показателям.

Целью данной работы является совершенствование методов контроля показателей качества электрической энергии в системах электроснабжения нетяговых потребителей путем повышения быстродействия и точности контроля за счет разработки и применения новых технических средств.

Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:

1. Оценить влияние отклонения показателей качества электрической энергии от нормативных величин в системе электроснабжения на работу устройств нетяговых потребителей.

2. Разработать методы повышения точности контроля показателей качества питающих напряжений в линиях электроснабжения нетяговых потребителей.

3. Составить алгоритмы контроля показателей качества питающих напряжений нетяговых потребителей в реальном масштабе времени.

4. Найти новые технические решения и создать соответствующие средства, обеспечивающие удаленный мониторинг показателей качества электрической энергии питающих напряжений на примере устройств ЖАТ, как нетяговых потребителей первой категории.

5. Определить технико-экономическую эффективность разработанных технических средств контроля качества питающих напряжений нетяговых потребителей, использующих предложенные алгоритмы и методы повышения быстродействия и точности измерений.

Методика исследования. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. Для повышения точности контроля коэффициентов высших гармонических составляющих питающих напряжений нетяговых потребителей применен метод функционального и спектрального анализа сигналов. Определение частоты основной гармоники питающих напряжений проводилось с применением методов цифровой обработки сигналов и математической статистики. Моделирование погрешности расчета ПКЭ проводилось с использованием программных пакетов Matlab и MathCad. Данные, полученные экспериментальным путем на Красноярской, Западно-Сибирской и Восточно-Сибирской железных дорогах, обрабатывались методами математической статистики и теории вероятностей.

Научная новизна работы.

1. Разработан метод расчета поправочных коэффициентов для компенсации погрешности при определении значения высших гармонических составляющих питающего напряжения нетяговых потребителей при отклонении значения частоты основной гармоники питающего напряжения.

2. Определена область применения поправочных коэффициентов при нормально и предельно допустимых значениях отклонения частоты питающего напряжения нетяговых потребителей для вычисления значений высших гармонических составляющих с погрешностью, соответствующей требованиям ГОСТ 13109 -97. [30]

3. Предложен метод повышения быстродействия определения частоты питающего напряжения, основанный на совместном применении оконной функции Блэкмана и взвешенной средней арифметической значений частотного спектра.

4. Обоснована целесообразность использования алгоритма Винограда преобразования Фурье для расчета спектрального состава питающего напряжения нетяговых потребителей.

Достоверность научных результатов и выводов обоснована теоретически и подтверждена результатами экспериментальных исследований с применением разработанных опытных образцов устройств контроля качества электрической энергии. Расхождение расчетных и экспериментальных данных не превышает 10 %.

Практическая ценность работы:

1. Предложенный метод расчета поправочных коэффициентов позволяет компенсировать погрешность определения высших гармонических составляющих при отклонении частоты основной гармоники питающего напряжения нетяговых потребителей.

2. Совместное применение оконной функции Блэкмана и взвешенной средней арифметической значений частотного спектра позволяет значительно сократить время определения значения основной частоты питающего напряжения нетяговых потребителей путем минимизации числа отсчетов.

3. Предложенные алгоритмы позволяют повысить быстродействие контроля основных показателей качества питающего напряжения нетяговых потребителей в реальном масштабе времени.

4. Разработанные новые технические решения для реализации предложенных методов и алгоритмов в системах контроля качества электрической энергии нетяговых потребителей соответствуют требованиям ГОСТ 13109 — 97.

5. Разработанное устройство контроля качества электрической энергии защищено двумя патентами Российской Федерации на полезную модель (Приложение А).

Реализация результатов работы. Проведенные испытания опытных образцов устройств контроля качества электрической энергии подтвердили эффективность разработанных методов, алгоритмов и технических средств. Устройство контроля качества электрической энергии используется на Западно-Сибирской, Красноярской и Восточно-Сибирской железных дорогах. (Приложение Б), а также в лаборатории «Микропроцессорные информационно-управляющие системы» ОмГУПСа в учебных и научных целях (Приложения В). Эффективность предложенных методов, алгоритмов и разработанных технических средств подтверждена Актами внедрения результатов диссертационной работы от Западно-Сибирской железной дороги, от Департамента Автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» и от Новосибирского метрополитена (Приложение Г).

Апробация работы. Основные положения работы представлялись на международной научно-технической конференции «Наука, инновации, образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России» (Екатеринбург, 2006г.), научно-практической конференции «Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте» (Омск, 2007г.), Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы и направления развития транспортной системы» (Самара, 2007г.), 1-й научной межвузовской Интернет-конференции «Перспективы развития транспорта в XXI веке» (Иркутск, 2007г.), П-й научно-практической конференции «Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте» (Омск, 2008г.), XIII-й научно-практической конференции «Энерго- и ресурсосбережение в структурных подразделениях Западно-Сибирской железной дороги» (Омск, 2008г.), докладывались и обсуждались на научно-техническом семинаре ОмГУПСа (Омск, 2008г.). Опытные образцы устройства контроля качества электрической энергии демонстрировались на выставках, организованных в рамках первой и второй международных научно-практических конференциях «ТрансЖАТ-2004», «ТрансЖАТ-2005» и на совещании руководителей среднего звена железных дорог Сибири, Урала и Дальнего Востока (Новосибирск, 2007г.).

Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам кафедр «Автоматика и телемеханика» и «Электроснабжение железнодорожного транспорта» Омского государственного университета путей сообщения - авторам и разработчикам устройства контроля напряжения за помощь и ценные консультации при выполнении настоящей работы.

Основные результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований могут быть сформулированы следующим образом:

1. Показано, что отклонение ПКЭ от нормативных значений приводит к преждевременному старению и износу оборудования или к выходу устройств нетяговых потребителей первой категории из штатных режимов работы. Доля отказов таких нетяговых потребителей, как устройства ЖАТ, по причине нарушения энергоснабжения составляет 1СИ-11 % от общего числа отказов этих устройств.

2. Предложены методы контроля, реализуемые при минимально возможном числе отсчетов N=128, таких ПКЭ как: коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения, коэффициенты n-х гармонических составляющих, отклонение частоты с погрешностью, соответствующей требованиям ГОСТа 13109-97, за счет применения поправочных коэффициентов, а также сочетания оконной функции Блэкмана и взвешенной средней арифметической значений частотного спектра в сетях электроснабжения нетяговых потребителей.

3. Показана возможность контроля основных ПКЭ нетяговых потребителей в реальном масштабе времени с применением 144-точечного АВПФ, составленного из 9-ти и 16-ти точечных модулей при использовании микропроцессорных комплектов с ограниченными аппаратными ресурсами и, соответственно, низкой стоимостью.

4. Предложено создание многоуровневой централизованной системы контроля КЭ на базе разработанного устройства контроля качества электрической энергии для обеспечения удаленного мониторинга ПКЭ в линиях электроснабжения нетяговых потребителей первой категории на примере устройств ЖАТ.

5. Показано, что оборудование одной дистанции СЦБ устройствами контроля качества электрической энергии является экономически выгодным. Чистый дисконтированный доход от внедрения устройств контроля качества электрической энергии составляет 1027905 рублей за 10 лет. Срок окупаемости составляет 3,14 года. Индекс доходности равен 2,35.

1. Стратегические направления научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г. (Белая книга ОАО «РЖД») Москва 2006 г., 54 с.

2. Электромагнитные процессы в электромеханических преобразователях энергии: Межвузовский тематический сборник научных трудов / Омский государственный университет путей сообщения ; ред. В. Д. Авилов. Омск : ОмГУПС, 2006. - 66 с.

3. Бадер М.П. Электромагнитная совместимость. Часть 3. Гармонический анализ влияющих токов и напряжений. -М.: Тр. МИИТ, 1999. 156 с.

4. Герман JI. А., Калинин A. JI. Электроснабжение автоблокировки и электрической централизации. М., Транспорт, 1984, 168 с.

5. Ермоленко Д.В. Повышение электромагнитной совместимости систем тягового электроснабжения с тиристорным электроподвижным составом. Автореферат диссерт. канд. техн. наук. М.: ВНИИ жел.-дор. транспорта. 1991.22 с.

6. Режимы постоянного и синусоидального токов в линейных электрических цепях: учеб. пособие / В. Н. Зажирко, С. И. Петров, А. Ю. Тэттэр ; Омский государственный университет путей сообщения. Омск : ОМГУПС, 1999. - 108 е.

7. Караев Р. И. Электрические сети и энергосистемы / Р. И. Караев, С. Д Волобринский. —М. Транспорт, 1978. 312с.

8. Котельников А.В., Наумов А.В., Наумов А.А. Выбор методики подключения межпутных перемычек в тяговой рельсовой цепи электрифицированных железных дорог. Вестник ВНИИЖТ, №1, 2001. -С. 12-15.

9. Мамошин P.P. Повышение качества энергии на тяговых подстанциях дорог переменного тока. М.: Транспорт, 1973. 224 с.

10. Марквардт К. Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. М.: Транспорт, 1982. - 528 с.

11. Полупроводниковые преобразовательные агрегаты тяговых подстанций./ С.Д. Соколов, Ю.М. Бей, Я.Д. Гуральник, О.Г. Чаусов. М.: Транспорт, 1979 -264 с.

12. Диагностирование узлов. Авилов В.Д., Сергеев Р.В., Харламов В.В., Шкодун П.К. Реферативный журнал «Железнодорожный транспорт» М.: 2000 №10.

13. Шалимов М.Г. Двенадцатипульсовые полупроводниковые выпрямители тяговых подстанций/Б.С. Барковский, Г.С. Магай, В.П. Маценко и др.;-М.: Транспорт, 1990.-127 с.

14. Аррилага Дж., Брэдли Д., Боджер П. Гармоники в электрических системах. М., 1990. 320 с.

15. Anteo Muzio. Filtro le sotostazioni di confersione 3,4 kv c.c. per la tpazi-one elettrica ferrovioria. Supplemento 56 ALLA. // Le tcchnica Professionals 1965. p. 1325. (итал.)

16. Miller R. Restoring harmonyc's// Elec.Times. 1994. №4837. p. 26-28. (англ.)

17. Magnusson Philip. Фильтр высших гармоник выпрямленного напряжения с активными связями для мощных преобразователей. Экспресс-информация «Электрические станции, сети и системы», М., 1970, №31

18. Gilsig Toby. Объединенный фильтр переменного тока для высоковольтных преобразователей постоянного тока. Экспресс информация «Электрические станции, сети и системы», М., 1970, №30.

19. Parker А. М. Расчет электрических фильтров для передач постоянного тока. Экспресс-информация «Электрические станции, сети и системы». М., 1969, №1.

20. Beriger Gonrad. Фильтры при передачи энергии постоянного тока. Реферативный журнал «Электротехника и энергетика», Сводный том. М., 1968, №11.

21. Bala С. V. Optimum design of capacitor batteries and reactors for the reduction of harmonic and inductive currents on power systems. Electrotechnique et ener-getigue, 1966, Т.Н. 123

22. Ycise H. Leistungsfaktor vcrbesserung durch konensatoren und saukreise in industriewerken mit stromrichtesanlagen. — Mitteilungen, 48, 11/12, 1958.

23. Киносита Токаси. Проверка эффективности работы фильтров для подавления гармоник на тяговой подстанции Ниси-Сагам. Реферативный журнал «Железнодорожный транспорт», сводный том, М., 1970, №12.

24. ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».

25. Правила устройства электроустановок. Издание седьмое Раздел IV. Распределительные устройства и подстанции. 2002.

26. Суднова В.В. Качество электрической энергии. ЗАО "Энергосервис", 2000 г.

27. НТП СЦБ/МПС-99 Нормы технологического проектирования устройств автоматики и телемеханики на федеральном железнодорожном транспорте Указание МПС России от 24.06.1999 N А-1113 НТП от 24.06.1999 N СЦБ/МПС-99

28. Указание №1247/1545, шифр РЦ64. Проектирование двухниточных планов станций с электрическими рельсовыми цепями. Изменение №1 410104-ТМП.

29. Бадер М.П. Электромагнитная совместимость тягового электроснабжения с линиями связи, устройствами железнодорожной автоматики питающими электросетями. Дис. на соискание ученой степени доктора техн. наук. — М.: МИ-ИТ, 1999. 495 с.

30. Бадер М.П. Повышение эффективности тягового электроснабжения постоянного тока и обеспечения электромагнитной совместимости // Энергоснабжение и водоподготовка. 2000. №2. стр. 62-66.

31. Бадер М.П. Электромагнитная совместимость тягового электроснабжения постоянного тока со смежными устройствами // Энергоснабжение и водоподготовка. 2000. №3. стр. 58-63.

32. Минин Г.П. Несинусоидальные токи и их измерения. — М.: Энергия, 1979. 112 с.

33. Кучумов В.А., Широченко Н.Н., Мамонов Д.И. Выбор схемы и параметров компенсаторов реактивной мощности для электроподвижного состава переменного тока. Вестник ВНИИЖТ. 1991. № 4. С. 23-25.

34. Тихменев Б.Н., Кучумов В.А., Татарников В.А., Толстых В.А. Применение емкостной компенсации реактивной мощности преобразовательных электровозов // Вестник ВНИИЖТ. № 5. 1987. С. 21-24.

35. Скоков Р. Б. Резонансные явления в линиях электроснабжения СЦБ /Исследования и разработки ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте: Международный, межвузовский (сб. научн. тр / Самарский гос. ин-т инж. ж. д. транспорта. Самара, 2002.

36. Маслов Г.П. Влияние схемы внешнего электроснабжения на напряжение на шинах тяговых подстанций. Вестник инженеров электромехаников железнодорожного транспорта: Сб. научн. тр. с международным участием. Вып. 1/ Маслов

37. Г.П., Гергерт А.Р., Скоков Р.Б. / Самарский гос. ин-т инж. ж.д. транспорта. Самара, 2003.

38. Скоков Р. Б. Перенапряжения в устройствах электроснабжения автоблокировки / Р. Б. Скоков, Г. П. Маслов Г. С. Магай // Тез. докл. Междунар. на-уч.-техн. симпозиума. «Eltrans'2001». -Санкт-Петербург, 2001. С.

39. Косарев А.Б. Наумов А.А. Гальваническое влияние тяговой сети с неоднородными электрическими параметрами рельсовых путей: Вестник ВНИ-ИЖТ, №4, 2004. -С.38-39.

40. Экспериментальные исследования режимов энергосистем / Под ред. С.А. Совалова-М.:Энергоатомиздат. 1985 г.

41. Дмитриев B.C. Системы автоблокировки с рельсовыми цепями тональной частоты/В. С. Дмитриев, В. А. Минин//М.: Транспорт, 1992. 182 с.

42. С.В. Гришечко, Н.Н. Баженов, А.П. Пономарев, Параметры импульсных помех в кабеле связи при электротяге переменного тока. Межвузовский тематический сборник научных трудов./Омский ин-т инж. Ж.-д. транспорта. Омск, 1988, 100с.

43. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации ЦЭ-462.

44. Круг К. А. Основы электротехники. M.-JL, 1936. 888 с.

45. Шляпошников Б. М. Игнитронные выпрямители для тяговых подстанций железных дорог. М., 1947. 735 с.

46. Нейман JI. Р., Демирчян К. С. Теоретические основы электротехники. Т.1 -JL: Энергия, 1967, 524 с.

47. Костиков В. У., Нейман Л. Р., Блавдзевич Г. Н. Электромагнитные процессы в системах с мощными выпрямительными установками// Неман Л. Р. Теоретическая электротехника: Избранные труды. Л., 1988. с. 93-129

48. Каганов И. Л. Электронные и ионные преобразователи. Цепи питания и управления ионных приборов. М.-Л., 1956. 528 с.

49. Поссе А. В. Схемы и режимы электропередач постоянного тока. Л., 1973.304 с.

50. Глинтерник С. Р. Электромагнитные процессы и режимы мощных статических преобразователей. -Л.: Наука, 1970, 338 с.

51. Снарский А. Д.', Легат И. В. Улучшение сглаживающего действия фильтров на тяговых подстанциях // Автоматика, телемеханика и связь. 1966. № 5. с. 9-13.

52. Шляпошников Б. М., Поссе А. В. Работа ионных преобразователей при несинусоидальном напряжении переменного тока // Электричество. 1952. №3. с. 8-17

53. Трейвас М. Д. Высшие гармонические выпрямленного напряжения и их снижение на тяговых подстанциях постоянного тока. М., 1964. 100 с.

54. Пинцов А. М. Расчет гармоник выпрямленного тока и напряжения. Электричество. 1956. № 12. с. 9-15.

55. Методика анализа гармонического состава выпрямленного напряже-1 ния многофазных выпрямителей с ВДУ при несимметричных питающих напряжениях/ Низов А. С, Штин А. Н.; Уральский эл.-мех. ин-т инж. ж.-д. трансп., 1983. 26 с. Деп в ЦНИИТЭИМПС 31.07.84 № 2480

56. Работа m-пульсовых выпрямителей при несимметричных напряжениях переменного тока / Ковалева Т. В.; Омский ии-т инж. ж.-д. трансп., 1989. -22-с. -Деп. в ЦНИИТЭИ МПС 30.01.90, № 4905.

57. Работа m-пульсовых выпрямителей при несинусоидальных напряжениях переменного тока / Ковалева Т. В.; Омский ин-т инж. ж.-д. трансп., 1989, -16 с. -Деп. в ЦНИИТЭИ МПС 07.02.90, № 5102.

58. Работа m-пульсовых выпрямителей при несимметричных и несинусоидальных напряжениях переменного тока / Ковалева Т. В.; Омский ин-т инж. ж.-д. трансп., 1989. 19 с,. - Деп. в ЦНИИТЭИ МПС 0(1.08.90, № 5341.

59. Фетисов Н. М., Соловьев В. JL Сглаживание пульсаций напряжения ртутных выпрямителей. Труды НИИ электрификации ж. д. ИКПС. вып. III, Трансжелдориздат, 1933.

60. Фетисов Н. М., Соловьев В. А. Сглаживание пульсаций напряжения ртутных выпрямителей. М'., 1933. 52 с.

61. Чернышев М. А. Улучшение работы сглаживающих устройств тяговых подстанций// Наун. тр. Вып. 42/ЦНИИ МПС. М., 1951. 136 с.

62. Маценко В. П. Исследование сглаживающих устройств тяговых подстанций при несимметричных питающих напряжениях: Дис. . канд. техн. наук. Омск, 1968.217с.

63. Маценко В. П. Расчет частотных характеристик двухзвенных сглаживающих устройств// Энергоснабжение электрических железных дорог: Меж-вуз. темат. сб. научн. тр./ Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Омск, 1973. с. 38-44

64. Маценко В. П. Двухзвенное резонансно-апериодическое сглаживающее устройство для тяговых подстанций постоянного тока // Повышение надежности устройств энергоснабжения на Западно-Сибирской дороге: Сб. научн. тр. Вып. 319 / ВНИИЖТ. М., 1966. с. 56 -60

65. Михайлов В. А. О требуемых частотных харакетристиках сглаживающих устройств тяговых подстанций постоянного тока // Новое в технике подвижного состава и электроснабжения: Сб. науч. тр. Вып. 509/ ВНИИЖТ. М., 1974. с. 57-65

66. Бадер М. П., Семенчук В. П., Просецкий А. П. Устройство для компенсации пульсаций выпрямленного напряжения а. с. №3885390(РФ) Опубл. вБ.И., 1985, № 13.

67. Рябенький В. М., Нор СП. Устройство для компенсации пульсаций выпрямленного напряжения а. с. №574828(РФ) Опубл. в Б.И., 1977, № 36.

68. Головкин В. JI. Активный сглаживающий фильтр а. с. № 777781 (РФ) Опубл. вБ.И., 1985,№41.

69. Букреев С. С, Шуваев Ю. Н. Устройство для сглаживания пульсаций напряжения а. с. №547940(РФ) Опубл. в Б.И., 1977, № 7.

70. Скоков Р. Б., Маслов Г. П., Магай Г. С, Комякова Т. В. Устройство для компенсации пульсаций выпрямленного напряжения Пат. №31884 (РФ) Опубл. в Б.И., 2003, № 24.

71. Скоков Р. Б., Магай Г. С, Комякова Т. В. Однозвенный апериодический сглаживающий фильтр с запирающим контуром 600 Гц — Пат. №33675 (РФ) Опубл. в Б.И., 2003, № 30.

72. Кравцов, А. В. Теория, устройство и работа рельсовых цепей / А. М. Брылеев, Ю. А. Кравцов, А. В. Шишляков. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Транспорт, 1978. - 344 с.

73. Котельников А.В., Наумов А.В., Слободянюк Л.П. Рельсовые цепи в условиях влияния заземляющих устройств. М.: Транспорт, 1990. 215 с.

74. А.В. Наумов, А.А. Наумов — Выбор параметров и правила построения обратной тяговой рельсовой сети на электрифицированных железных дорогах со скоростным и тяжеловесным движением. М.: Интекст, 2005. — 143 с.

75. Инструкцией по техническому обслуживанию и ремонту устройств электроснабжения СЦБ (ЦЭ-881).

76. Оппенгейм А, Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. Москва: Техносфера, 2006 856 с

77. Залманзон JI. А. Преобразования Фурье, Уолша, Хаара и их применение в управлении, связи и других областях. М.: Наука. 1989. 496 с.

78. Бадер М. П. Электромагнитная совместимость/Учебник для вузов железнодорожного транспорта. М.: УМК МПС, 2002. 638 с.

79. Введение в цифровую фильтрацию /Под ред. Р. Богнера, А. Константи-нидиса. М., 1976. 216 с.

80. Ратхор Т. С. Цифровые измерения. АЦП / ЦАП. Москва: Техносфера 2006.-392 с.

81. Марпл-мл. С. Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. — М.: Мир, 1990.-584 с.

82. Бердышев В. И., Субботин Ю. Н. Численные методы приближения функций. Свердловск 1979. 384 с.

83. Елисеева И. И., Юзбашев М. М. Общая теория статистики: Учебник/Под ред. сл.-корр. РАН И. И. Елисеевой. М.: Финансы и статистика, 1996. -368 с.

84. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Том 3. М.: 1970, 625 с.

85. Хургин Я.И., Фастовец Н.О. Статистическое моделирование. ФГУП. Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. Губкина, 2003. — 72 с.

86. Уолт Кестер Цифровая обработка сигналов

87. Гришечко С.В., Герасимов С.В., Коробков В.И., Мухамеджанов К.С., Сергунов В.И. Слюзов Ю.И., Измерительно-вычислительный комплекс вагона-лаборатории Автоматика, телемеханика и связь, № 6, 7, 1990/

88. А.Л. Гуртовцев, С.В. Гудыменко. Программы для микропроцессоров: Справ, пособие. Мн.: Выш. шк.,1989. - 352 с.

89. Сайт в Интернете: http://focus.ti.com/mcu/docs/mcuprodoverview.tsp? Sectionid=95&tabid=140 &family id=342

90. Блейхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов — М. Мир, 1989 445с.

91. Рабинер Д., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов М. Мир, 1978 - 835 с.

92. Макклеллан Дж.Г., Рейдер Ч.М. Применение теории чисел в цифровой обработке сигналов: Пер. с англ./Под ред. Ю.И. Манина.-М., 1983.-264 с.

93. Нуссбаумер Г. Быстрое преобразование Фурье и алгоритмы вычисления сверток: Пер. с англ./Под ред. В.М. Амербаева, Т.Э. Кренкеля.-М., 1985.-248с.

94. Ноден П., Китте К. Алгебраическая алгоритмика. Пер. с франц.- М.: Мир, 1999.-720с.

95. Инструкция по техническому обслуживанию устройств сигнализации, централизации и блокировки (№ ЦШ-720). Департамент сигнализации, централизации и блокировки Министерства путей сообщения Российской Федерации. — М., «ТРАНСИЗДАТ», 2000 г. 88 с.

96. Сербиненко Д. В. Качество электрической энергии и степень взаимного влияния тяговых подстанций железных дорог постоянного тока и системы внешнего электроснабжения Электронный ресурс. : Дис. канд. техн. наук: 05.22.07 -М.: РГБ, 2006.

97. Ощепков В. А. Проблемы контроля качества электрической энергии в электроэнергетических системах /В. А. Ощепков, Д. С. Осипов, А. В. Дед // Энергосбережение и энергетика в Омской области. 2004. №1. С. 70.

98. Гиниятуллин И. А. Новое поколение метрологического оборудования и приборов контроля качества электроэнергии «НЛП Марс-Энерго» // Энергетика и промышленность России. 2003. №5(33).

99. Тухас В.А., Эйнтроп С.А., Шелестов А.С., Пожидаев С.В. Прибор для измерения показателей качества электроэнергии «Прорыв-КЭ». — М.: Технологии ЭМС, 2004, №1, с.57-64.

100. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 2-е изд. / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. — СПб.: Питер, 2004.

101. Агуров П. В. Последовательные интерфейсы ПК. Практика программирования. СПб.: БХВ - Петербург, 2004.

102. Основы WEB-технологий: курс лекций / П. Б. Храмцов, С. А. Брик, А. М. Русак, А. И. Сурин. М. : Интернет-Университет Информационных Технологий, 2003.-509 с.

103. ГОСТ 26.205-88. Комплексы и устройства телемеханики. Общие технические условия.

104. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика / В.Е. Гмурман. М.: Высшая школа, 2001. 479 с.

105. Методика оценки технико-экономической эффективности внедрения ресурсосберегающих технологий и их влияния на сокращение эксплуатационных расходов/ ВНИИЖТ № ЦТехО 11. М.: Транспорт, 1998. 35 с.

106. Экономика железнодорожного транспорта Под ред. Н. П. Тереши-ной, Б. М. Лапидуса, М. Ф. Трихункова. М: УМК МПС России, 2001. 600 с.

107. Устройства СЦБ. Технология обслуживания / М.: Транспорт, 1999.432 с.

108. Фатхутдинов Р. А. Управленческие решения: Учебник/ Р. А. Фат-хутдинов // М: ИНФРА-М, 2002. 314 с.тютшяжш фщриращшя?1. JM1. ШШ")1. НЛ ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ65654

109. УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

110. Патеитообладаты1ь(ли); ГЬс^Эарствс«ное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения (RU) :1. Ашор(ы): см. па обороте1. Заявка №2007112149

111. Приоритет полезной модели 02 апреля 2007 г. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10 августа 2007г,

112. Срок действия патента истекает 02 апреля-2012 г.1. V К i

113. Руководители> Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным, знакам1. Б.П. Симонов