Повышение энергетической эффективности нетяговых железнодорожных потребителей за счет совершенствования методов анализа и определения расхода электрической энергии

• Автор: Коломоец, Ольга Анатольевна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Анализ методов определения расхода электрической энергии нетяговых железнодорожных потребителей

1.1 Электроснабжение нетяговых железнодорожных потребителей электрической энергии

1.2 Методы анализа и определения расхода электрической энергии

на железнодорожном транспорте

1.3 Систематизация производственно-технологических и климатических факторов, влияющих на расход электрической энергии нетяговых железнодорожных потребителей

1.4 Общие принципы нейросетевого моделирования

1.5 Основные результаты и выводы

2 Разработка методики анализа и определения расхода электрической энергии нетяговых железнодорожных потребителей на основе ИНС

2.1 Анализ и выбор структуры ИНС для определения расхода электрической энергии

2.2 Алгоритм обучения ИНС
2.3 Совершенствование методов оценки успешности обучения ИНС
2.4 Общий порядок анализа и определения расхода электрической энергии нетяговых железнодорожных потребителей с применением ИНС
2.5 Разработка программного комплекса для определения расхода электрической энергии нетяговых железнодорожных потребителей
2.5.1 Формирование первичных исходных данных для программного комплекса
2.5.2 Структура программного комплекса
2.5.3 Алгоритм работы с программным комплексом
2.5.4 Создание и обучение нейронной сети в программном комплексе
2.5.5 Работа с обученной нейронной сетью в программном комплексе
2.5.6 Дообучение нейронной сети в программном комплексе
2.5.7 Минимальные системные требования для программного комплекса

2.6 Основные результаты и выводы
3 Апробация методики и программного комплекса для анализа и определения расхода электрической энергии нетяговых железнодорожных потребителей
3.1 Планирование расхода электрической энергии для локомотивного ремонтного депо ТЧР-21 Таганай Южно-Уральской железной дороги
3.2 Сравнение фактического и планируемого расхода электрической энергии
3.3 Основные результаты и выводы
4 Оценка экономической эффективности и адекватности методики для анализа и определения расхода электрической энергии на нетяговые нужды в ОАО «РЖД»
4.1 Проверка адекватности предложенной методики
4.2 Расчет экономической эффективности внедрения методики анализа
и определения расхода электрической энергии на нетяговые нужды
в ОАО «РЖД»
4.3 Основные результаты и выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение 1. Распоряжение об утверждении Методики планирования расхода электрической энергии на нетяговые нужды с использованием
искусственных нейронных сетей
Приложение 2. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2012617381 «Нейросетевое планирование расхода электрической энергии на железнодорожном транспорте

ВВЕДЕНИЕ
Железнодорожный транспорт является крупным потребителем энергетических ресурсов в стране, расходуя около 5% электроэнергии и 11% дизельного топлива. Энергетическая эффективность в современных условиях является важнейшим фактором повышения конкурентоспособности российских железных дорог на внутреннем и международном рынке транспортных услуг [1].
В структуре затрат ОАО «Российские железные дороги» на приобретение энергоресурсов существенная доля приходится на электрическую энергию (62,24%), в том числе и на нетяговые нужды (8,05%), что составляет около 89 млрд. руб. в год.
Основные программные документы в области энергосбережения («Энергетическая стратегия железнодорожного транспорта на период до 2010 года и на перспективу до 2030 года», «Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 г.» [2,3]) декларируют в качестве одной из главных целей повышение энергетической эффективности основных производственных процессов компании. Важная роль при этом уделяется процессам анализа и прогнозирования расхода электрической энергии как в системе тягового электроснабжения, так и на нетяговые нужды структурных подразделений (СП) железных дорог.
На сегодняшний день достоверность результатов планирования расхода электрической энергии нетяговых железнодорожных потребителей не во всех случаях является удовлетворительной, что свидетельствует о недостаточной степени разработанности исследуемой темы. Так, планируемый расход электрической энергии на нетяговые нужды в ОАО «РЖД» за 2012 год составил 5446,1 млн. кВт ч, а фактический 4370,2 млн. кВт-ч (расхождение (-19,8)%). Наиболее существенна погрешность планирования по Дирекции железнодорожных вокзалов (-30%), Дирекции тепловодоснабжения (-32,7%), Дирекции управления движением (-34,7)%, а также по отдельным железным дорогам: Свердловской (-9,0)%, Красноярской (-8,6)%, Западно-Сибирской (-6,1)%. В итоге установление недостоверных лимитов электропотребления приводит к неэффективному использованию денежных средств на приобретение энергоресурсов.
В связи с этим разработка актуальной и достоверной методики анализа и определения расхода электрической энергии нетяговых железнодорожных

- аналоговые;
- двоичные (бинарные).
Рисунок 1.12 — Классификация ИНС