Введение
1. Анализ научно-технической проблемы прогнозирования и управления электропотреблением тяги поездов 19
1.1. Анализ условий функционирования структур ОАО «РЖД» при планировании и покупке электроэнергии для нужд перевозочного процесса 19
1.1.1. Задачи и организационные структуры управления электропотреблением в ОАО «РЖД» 19
1.1.2. Условия и правила покупки электроэнергии на оптовом рынке электроэнергии и мощности 22
1.1.3. Специфика функционирования электросетевого комплекса ОАО «РЖД» в условиях реформирования электроэнергетики РФ 26
1.2. Анализ структур и функций информационно-управляющих систем электропотребления тяги поездов 32
1.2.1. Автоматизированная система АСУ ЭТП 32
1.2.2. Автоматизированная система АСУ ППЭ 43
1.3. Методики анализа расходов электроэнергии в подразделениях ОАО «РЖД» 49
1.3.1. Технология управления показателями энергоемкости перевозочного процесса в ходе реализации Энергетической стратегии ОАО «РЖД» 49
1.3.2. Методика анализа показателей поставки и распределения электроэнергии в ОАО «РЖД» 53
1.3.3. Методика анализа показателей расхода электроэнергии на тягу поездов на филиалах ОАО «РЖД» 57
1.4. Положения методики пофакторного расчета потребности в объемах электроэнергии на тягу поездов подразделений локомотивного хозяйства ОАО «РЖД» 61
1.5. Анализ и классификация процессов тягового электропотребления на структурных подразделениях ОАО «РЖД» 71
1.6. Цели и задачи исследований 85
1.7. Выводы 87
2. Теоретические принципы построения модели прогнозирования и управления процессами тягового электропотребления 89
2.1. Методологические принципы построения модели автоматизированной системы управления приобретением и потреблением электроэнергии 89
2.2. Постановка задачи построения математической модели прогнозирования и управления электропотреблением тяги поездов в пространстве состояний 94
2.3. Динамическая информационная многоконтурная модель системы управления приобретением и потреблением электроэнергии -АСУ ППЭ-У 102
2.3.1 Математическая модель рекуррентного прогнозирования электропотребления тяги поездов 102
2.3.2. Динамическая математическая рекуррентная А -оптимальная модель управления двухконтурной моделью АСУ ППЭ-У 105
2.3.3. Критерии качества функционирования модели прогнозирования и управления тяговым электропотреблением 113
2.4. Методика аналитического поиска оптимальных управляющих факторов для регулирования процесса тягового электропотребления 117
2.5. Идентификационные методы прогнозирования тягового электропотребления на участках железных дорог на базе динамических моделей 126
2.5.1. Постановка задачи идентификации и прогнозирования процессов тягового электропотребления 126
2.5.2. Идентификация и прогнозирование процессов электропотребления на базе решения уравнения Винера-Хопфа 131
2.5.3. Прогнозирование процесса электропотребления на базе алгоритмов рекуррентного адаптивного предсказания 134
2.6. Адаптивное управление тяговым электропотреблением при регулировании параметров перевозочного процесса 139
2.7. Выводы 145
3. Оценка и прогнозирование электропотребления тяги поездов на базе имитационных моделей системы тягового электроснабжения 148
3.1. Методология, задачи и методы построения имитационныхмоделей системы тягового электроснабжения 148
3.1.1. Принципы построения имитационных моделей системы тягового электроснабжения 148
3.1.2. Базовый метод построения расчетных аналитических моделей СТЭ 150
3.1.3. Анализ имитационных моделей СТЭ и их классификация по признакам функциональной направленности 156
3.2. Методологические принципы и структура построения идентификационной имитационной модели СТЭ для задач прогнозирования и управления тяговым электропотреблением.. 168
3.2.1. Методика построения и алгоритм функционирования идентификационной модели СТЭ 168
3.2.2. Математическая модель расчета тягового электропотребления и параметров СТЭ по мощности потребляемой нагрузки 179
3.2.3.Функциональная схема и алгоритм расчета параметров идентификационной модели СТЭ 186
3.3. Методика оценки и прогнозирования наличной пропускной способности в идентификационной модели СТЭ 194
3.3.1. Методика расчета межпоездных интервалов при«стратегической» идентификации процессов электропотребления 194
3.3.2.Оперативная оценка межпоездных интервалов на базе «портретных» характеристик нагрузки на участках СТЭ... 200
3.4. Выводы 203
4. Программно - технологические средства прогнозирования и управления электропотреблением тяги поездов 205
4.1. Исследование методов прогнозирования процессов тягового электропотребления на долгосрочный и краткосрочный периоды 205
4.1.1. Исследование точности прогнозирования процессов электропотребления методами регрессионной идентификации 205
4.1.2. Исследование точности прогнозирования небаланса электропотребления на долгосрочный и краткосрочный периоды 226
4.2. Исследование точностных характеристик методов прогнозирования процессов тягового электропотребления на оперативный период 230
4.2.1. Исследования статистических характеристик почасового планового потребления электроэнергии на тягу поездов... 230
4.2.2. Моделирование и оценка качества прогнозирования процессов тягового электропотребления в оперативные периоды 240
4.2.3. Повышение качества прогнозирования процессов тягового электропотребления методами
регуляризации 252
4.3 Исследование точности прогнозирования процессов тягового электропотребления на идентификационной имитационной
модели 259
4.4. Выводы 273
5. Практическая реализация программно-технологических средств асу ппэ -у при прогнозировании и управлении тяговым электропотреблением 276
5.1. Технологии прогнозирования тягового электропотребления и режимов нагрузочной способности системы тягового электроснабжения в регламентируемые периоды 276
5.1.1. Материалы обоснования и внедрения разработок по
оценке и прогнозированию тягового электропотребления... 276
5.1.2. Технология прогнозирования тягового электропотребления на долгосрочный и краткосрочный периоды на базе идентификации с показателями поездной работы 277
5.1.3. Технология прогнозирования тягового электропотребления на оперативный период методом идентификации временных рядов 281
1.4. Технология оценки ограничений на тяговое электропотребление и пропускную способность по условиям электроснабжения 283
5.2. Технологии управления тяговым электропотреблением с учетом ограничений нагрузочной способности системы тягового электроснабжения 294
5.3. Технология оценки экономической эффективности планирования энергетических и финансовых затрат 299
5.4. Выводы 304
Заключение 305
Список использованных источников
