Введение к работе
Актуальность исследования. В соответствии с «Транспортной стратегией Российской Федерации на период до 2030 г.» одним из главных целевых ориентиров является снижение энергоемкости перевозочного процесса, в том числе и на железнодорожном транспорте. Решение указанной задачи невозможно без использования научно обоснованной системы контроля и анализа расхода электроэнергии как на тягу поездов, так и в системе электроснабжения нетяговых потребителей.
Существующая в настоящее время практика отнесения расхода электроэнергии на нетяговые нужды структурных подразделений (СП) железных дорог по видам деятельности с нормированием объема электропотребления на единицу тонно-километровой работы не позволяет осуществлять эффективный контроль и анализ расхода электроэнергии нетяговыми потребителями.
Применение существующих методик расчета удельных норм расхода электроэнергии на выпуск единицы продукции по хозяйствам железных дорог не позволяет достоверно определять лимиты электропотребления на эксплуатационные нужды. Это объясняется отличиями в организации ремонтно-эксплуатационной деятельности СП хозяйств различных дорог, вызванными различной степенью внедрения современных технических систем, нестандартного оборудования и связанных с этим изменений в технологических процессах, что не может быть учтено при расчетах по существующим методикам определения удельных норм, разработанным до начала внедрения указанного оборудования. Это обусловливает необходимость совершенствования системы контроля и анализа расхода электроэнергии нетяговыми потребителями железнодорожного транспорта, учитывающей влияние указанных факторов на объем электропотребления.
Цель диссертационной работы - повышение эффективности использования электроэнергии нетяговыми потребителями железнодорожного транспорта путем совершенствования методов контроля и анализа ее расхода с учетом современного уровня внедрения ресурсосберегающих технических средств.
Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:
оценить степень влияния тонно-километровой работы на расход электрической энергии на тягу поездов и нетяговые нужды путем анализа состояния потребления электроэнергии железными дорогами на основе элементов теории корреляции;
выполнить оценку влияния различных факторов на объем электропотребления структурных подразделений железнодорожного транспорта с применением методов корреляционного и регрессионного анализа;
усовершенствовать методы контроля электропотребления на нетяговые нужды путем разработки и апробации системы планирования расхода электроэнергии, учитывающей воздействие влияющих факторов;
предложить методы совершенствования анализа расхода электроэнергии нетяговыми железнодорожными потребителями путем контроля удельного расхода на единицу ремонтно-эксплуатационной работы с учетом долевого вклада различных факторов в изменение объема электропотребления;
разработать программный комплекс для планирования объема потребления электроэнергии на нетяговые нужды на основе предложенной системы контроля и анализа расхода электроэнергии.
Методы исследования. В основу работы положены теоретические и экспериментальные исследования, а также моделирование системы анализа и планирования электропотребления на ЭВМ в среде программирования Delphi 7 с применением базы данных BDE на основе методов объектно-ориентированного программирования. В исследованиях использованы основные положения математической статистики и теории вероятностей.
Научная новизна. В диссертационной работе решен комплекс задач по совершенствованию системы контроля и анализа расхода электрической энергии нетяговыми потребителями железнодорожного транспорта.
К наиболее значимым можно отнести следующие теоретические и практические результаты:
разработана методика планирования расхода электрической энергии в структурных подразделениях железнодорожного транспорта, учитывающая влияние таких факторов, как номенклатура применяемого электрооборудования, ретроспективные данные о расходе электроэнергии и объеме выполненных ремонтно-эксплуатационных работ, климатические условия, внедрение новых ресурсосберегающих технических средств и технологий;
усовершенствованы методы анализа расхода электроэнергии на нетяговые нужды путем контроля удельного расхода на единицу ремонтно-эксплуатационной работы и количественной оценки влияния различных факторов на изменение объема электропотребления.
Достоверность научных положений и выводов обоснована теоретически и подтверждена положительными результатами апробации методики анализа и планирования расхода электрической энергии на нетяговые нужды в
структурных подразделениях Западно-Сибирской железной дороги с погрешностью, не превышающей 8 %.
Практическая ценность и реализация результатов работы. Разработана методика анализа и планирования расхода электроэнергии на нетяговые нужды железнодорожных потребителей, основанная на нормировании электропотребления по типовым объектам в расчете на единицу выполненной ремонтно-эксплуатационной работы, которая используется для определения лимитов расхода электроэнергии нетяговыми потребителями. Разработан программный комплекс для планирования расхода электрической энергии на нетяговые нужды, который применяется в структурных подразделениях железных дорог. Усовершенствованы методы анализа расхода электроэнергии нетяговыми потребителями путем контроля удельного расхода по переменной составляющей электропотребления на единицу ремонтно-эксплуатационной работы с учетом долевого вклада различных факторов в изменение объема электропотребления, которые применяются в структурных подразделениях железных дорог для выявления случаев нерационального использования электроэнергии.
Разработанная методика анализа и планирования расхода электроэнергии на нетяговые нужды утверждена распоряжением вице-президента ОАО «РЖД» и внедрена на сети железных дорог.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции «Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России» (Екатеринбург, 2006); на XIV международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Томск, 2008); на научно-практической конференции «Энерго- и ресурсосбережение в структурных подразделениях Западно-Сибирской железной дороги» (Омск, 2008); на семинаре кафедры «Теоретическая электротехника» Омского государственного университета путей сообщения (Омск, 2009); на научно-техническом семинаре Омского государственного университета путей сообщения «Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта, объектов промышленной теплоэнергетики, телекоммуникационно-информационных систем, автоматики и телемеханики» (Омск, 2009).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 10 статей (из них две - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ) и тезисы одного доклада на международной научно-технической конференции.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, библиографического списка и шести приложений. Работа изложена на
145 страницах основного текста, содержит 25 рисунков, 25 таблиц и библиографический список из 104 наименований.
