Применение вероятностного подхода для формирования графика электротяговой нагрузки при имитационном моделировании системы тягового электроснабжения

Рассмотрены вопросы применения вероятностного подхода для формирования графика электротяговой нагрузки при имитационном моделировании системы тягового электроснабжения. В качестве базового выбран метод, основанный на применении универсальной выравнивающей функции на основе гамма-распределения. Оценка эффективности аппроксимации выполнена с применением критерия Колмогорова. Показано, что для задания тяговой нагрузки единичного поезда на участках со сравнительно простым профилем пути возможно использование указанного метода с параметрами гамма-распределения, определяемыми через коэффициент эффективности тока нагрузки. На основе авторской модели в программном комплексе SimInTech выполнено двухвариантное имитационное моделирование системы тягового электроснабжения для фактического и вероятностного графика тяговой нагрузки. Это позволяет говорить о том, что вероятностный график может быть применен вместо реального графика для определения расхода и потерь электроэнергии в тяговой сети. Показаны границы применения указанного метода. Установлено, что для тяговой нагрузки фидеров контактной сети требуется корректировка параметров гамма-распределения на основе итерационных методов расчета. 

1. Закарюкин, В. П. Параметрическая идентификация систем тягового электроснабжения 2×25 кВ / В. П. Закарюкин, А. В. Крюков, А. А. Кушов // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2015. – № 2(58). – С. 121–129. – EDN UCQZKL.

2. Комяков, А. А. Разработка алгоритма совместных тяговых и электрических расчетов с учетом характеристик и параметров участков и поездной ситуации / А. А. Комяков, А. С. Вильгельм, А. И. Шкулов // Известия Транссиба. – 2021. – № 3(47). – С. 106–115. – EDN NFUWMM.

3. Анализ программного обеспечения для моделирования электрификации железных дорог / А. А. Королев, Д. С. Плетнев, М. Н. Белов [и др.] // Наукосфера. – 2022. – № 1–1. – С. 175– 181. – EDN ZHHHYU.

4. Незевак, В. Л. Совершенствование методов и алгоритмов расчета энергетических показателей системы тягового электроснабжения с регулируемыми устройствами / В. Л. Незевак, А. Д. Дмитриев // Известия Транссиба. – 2022. – № 3(51). – С. 19–34. – EDN KBOZNF.

5. Незевак, В. Л. Математическое моделирование систем накопления электроэнергии для тяговой энергетики в Matlab / В. Л. Незевак, А. Д. Дмитриев, С. С. Самолинов // Эксплуатационная надежность локомотивного парка и повышение эффективности тяги поездов : Материалы VII всероссийской научно-технической конференции с международным участием, Омск, 18 ноября 2022 года. – Омск : Омский государственный университет путей сообщения, 2022. – С. 402–410. – EDN WSQWMB.

6. AC Traction Network Simulation with the Wave Processes in the SimInTech Environment / T. V. Kovaleva, O. O. Komyakova, N. V. Pashkova, A. A. Komyakov // Smart Innovation, Systems and Technologies. – 2022. – Vol. 272. – P. 417–426. – DOI 10.1007/978-981-16-8759-4_44.

7. Нурпеисова, Г. Б. Имитационное моделирование участка тягового электроснабжения / Г. Б. Нурпеисова, Ж. Ж. Калиев, А. Б. Нургажанова // Вестник Казахской академии транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева. – 2019. – № 4(111). – С. 283–291. – EDN HXBJKA.

8. Незевак, В. Л. Характеристика тяговой нагрузки для определения параметров накопителя электрической энергии / В. Л. Незевак, А. П. Шатохин // Мир транспорта. – 2018. – Т. 16, № 2(75). – С. 84–94. – EDN XSMVTN.

9. Комяков, А. А. Исследование законов распределения расхода электрической энергии в системе электроснабжения железнодорожного транспорта / А. А. Комяков, В. Л. Незевак // Приборы и методы измерений, контроля качества и диагностики в промышленности и на транспорте : материалы второй Всероссийской научно-технической конференции с международным участием, Омск, 20 октября 2016 года / Министерство транспорта Российской Федерации; Федеральное агентство железнодорожного транспорта; ОАО «Российские железные дороги»; Омский государственный университет путей сообщения. – Омск : Омский государственный университет путей сообщения, 2016. – С. 185–190. – EDN XDWTJX.

10. Розенфельд, В. Е. Электрические железные дороги / В. Е. Розенфельд, И. Н. Сидоров, С. Е. Кузин. – Москва : Трансжелдориздат, 1951. – 439 с.

11. Марквардт, К. Г. Распределение тяговой нагрузки / К. Г. Марквардт // Сборник научных трудов МИИТа. – Москва : Транспорт, 1969. – Вып. 302.

12. Мирошниченко, Р. И. К вопросу определения мощности тяговых подстанций / Р. И. Мирошниченко // Тр. ВНИИЖТа. – Вып. 232. – Москва : Трансжелдориздат, 1962.

13. Сопов, В. И. Электрические нагрузки систем тягового электроснабжения / В. И. Сопов, Н. И. Щуров. – Новосибирск : Новосибирский государственный технический университет, 2017. – 171 с. – ISBN 978-5-7782-3400-0.

14. Большев, Л. Н. Таблицы математической статистики / Л. Н. Большев, Н. В. Смирнов. – Москва : Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. – 416 с.

15. Комяков, А. А. Методология организации ресурсосберегающих производственных систем на железнодорожном транспорте : специальность 05.02.22 «Организация производства (по отраслям)» : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / А. А. Комяков. – Екатеринбург, 2020. – 406 с. – EDN BOYPUQ.

16. Комяков, А. А. Имитационное моделирование динамических процессов в системе тягового электроснабжения / А. А. Комяков, А. И. Шкулов, Л. А. Бартель // Известия Транссиба. – 2023. – № 2(54). – С. 16–29. – EDN CDVXNI.