Совершенствование системы контроля и анализа расхода электрической энергии нетяговыми железнодорожными потребителями

На правах рукописи

КОМЯКОВ Александр Анатольевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И АНАЛИЗА РАСХОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НЕТЯГОВЫМИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМИ ПОТРЕБИТЕЛЯМИ

Специальность 05.22.07 – «Подвижной состав железных дорог,

тяга поездов и электрификация»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук

ОМСК 2009

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

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

ЧЕРЕМИСИН Василий Титович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

МАСЛОВ Геннадий Петрович;

доктор технических наук, профессор

МАНУСОВ Вадим Зиновьевич.

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС)».

Защита диссертации состоится 19 июня 2009 г. в 1100 часов на заседании диссертационного совета Д 218.007.01 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения» (ГОУ ВПО «ОмГУПС (ОмИИТ)») по
адресу: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35, ауд. 219.

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

Автореферат разослан 18 мая 2009 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; e-mail: [email protected]

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук,

профессор О. А. Сидоров

________________________

© Омский гос. университет

путей сообщения, 2009

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

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.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, определены научная новизна и практическая ценность работы, основные направления исследования.

В первой главе выполнен анализ существующей системы контроля и анализа расхода электроэнергии нетяговыми потребителями.

Вопросам повышения эффективности использования электроэнергии в системе электроснабжения тяговых и нетяговых потребителей посвящены работы А. Н. Поплавского, В. Н. Пупынина, Р. Р. Мамошина, А. Т. Буркова,
Е. П. Фигурнова, А. В. Котельникова, М. П. Бадера, А. Г. Галкина, Б. Е. Дынькина, Ю. И. Жаркова, А. В. Ефимова, М. Г. Шалимова, В. Т. Черемисина,
В. Л. Григорьева, Ю. П. Неугодникова, Н. И. Молина, В. Д. Бардушко, А. Б. Косарева, Л. А. Германа и других ученых.

Выполненный анализ основных форм статистической корпоративной отчетности ОАО «РЖД» по расходу электроэнергии позволяет говорить о том, что в настоящее время система контроля и анализа электропотребления основывается на его нормировании в расчете на единицу тонно-километровой работы. Для определения целесообразности применения указанного подхода выполнен анализ зависимости расхода электроэнергии на тягу поездов и на нетяговые нужды от объема тонно-километровой работы с использованием методов корреляционного анализа. При этом в качестве основного параметра, характеризующего силу связи между исследуемыми величинами, принят коэффициент корреляции, который определяется как отношение несмещенной оценки статистического корреляционного момента к произведению средних квадратических отклонений для элементов соответствующих выборок. Для примера на рис. 1 представлена динамика изменения расхода электроэнергии и объема тонно-километровой работы для железной дороги.

В результате исследований получено, что если расход электроэнергии на тягу поездов в значительной степени зависит от тонно-километровой работы с коэффициентом корреляции rxy, находящимся в пределах от 0,55 до 0,84, то указанная зависимость для электропотребления на нетяговые нужды не является статистически значимой: для отдельных дорог коэффициент корреляции принимает отрицательные значения и находится в пределах от -0,43 до 0,13.

Рис. 1. Динамика изменения расхода электроэнергии и объема
тонно-километровой работы по железной дороге

В целом по сети железных дорог коэффициент корреляции для электропот­ребления на тягу поездов составил 0,59, а для электропотребления на нетяговые нужды (-0,37). Аналогичные исследования, выполненные для наиболее энергоемких хозяйств железной дороги, также свидетельствуют о низкой степени влияния тонно-километровой работы на электропотребление на нетяговые нужды; при этом коэффициент корреляции находится в пределах от 0,01 для
хозяйства пути до 0,40 для локомотивного хозяйства. В границах отдельных СП также наблюдается отсутствие значимой зависимости между расходом на нетяговые нужды и объемом тонно-километровой работы (рис. 2). Это является одной из основных проблем, не позволяющих обеспечить эффективное функционирование существующей системы контроля и анализа расхода электроэнергии нетяговыми потребителями.

Рис. 2. Динамика изменения расхода электроэнергии по СП железных дорог и объема тонно-километровой работы

Одним из основных методов контроля электропотребления СП железных дорог является лимитирование расхода электроэнергии исходя из фактического расхода за предыдущий период. Однако такой подход не позволяет учесть влияние на расход электроэнергии изменения объема ремонтных (эксплуатационных) работ и выпущенной продукции СП, климатических факторов и внедрение новых ресурсосберегающих технических средств и технологий, что приводит к существенному расхождению между фактическим расходом электроэнергии и лимитом.

Погрешность планирования расхода электроэнергии в СП одного из отделений железной дороги при существующей системе контроля электропотребления лишь в 36,1 % случаев имеет удовлетворительное значение
( < 5 %), а в 19,4 % случаев превышает 15 % (рис. 3). Анализ функционирования систем контроля и нормирования электропотребления в электроэнергетических системах, на промышленных предприятиях и на железнодорожном транспорте позволяет обосновать необходимость разработки системы контроля и анализа расхода электроэнергии, учитывающей влияние перечисленных выше факторов для достоверного определения лимитов электропотребления на нетяговые нужды, которая должна устанавливать универсальные подходы для СП различных хозяйств железных дорог.

Во второй главе выполнена оценка влияния различных факторов на объем электропотребления типовых объектов СП различных хозяйств железных дорог с применением элементов теории корреляции и регрессии. Под типовыми объектами следует понимать цеха, отделения или производственные участки СП независимо от их принадлежности к хозяйствам железной дороги или иных филиалов ОАО «РЖД», характеризующиеся определенным набором электроприемников (ЭП), видами выполняемых работ и режимами работы.

Коэффициенты корреляции, характеризующие зависимость расхода электроэнергии типового объекта от действия различных факторов, представляются в форме вектора:

, (1)

где y1, y2, …, yn – влияющие факторы.

Для оценки степени взаимного влияния факторов используется нормированная корреляционная матрица, содержащая взаимные коэффициенты корреляции:

. (2)

Выбор вида уравнения регрессии осуществляется на основе анализа сущности взаимосвязи показателя и параметров объекта. Примем допущение о линейном характере зависимости между расходом электрической энергии и изменением влияющих факторов. Тогда в случае одного значимо влияющего фактора (x) уравнение регрессии будет иметь вид:

; (3)

в случае двух значимо влияющих факторов (x и y) уравнение регрессии выводится из уравнения связи вида:

, (4)

где – средние квадратические отклонения для элементов соответствующих выборок; – несмещенные оценки для математических ожиданий случайных величин W, x и y; – коэффициенты корреляции между соответствующими величинами.

Диаграммы, характеризующие регрессионные зависимости расхода электроэнергии от объема ремонтно-эксплуатационной работы для цеха по ремонту моторвагонного подвижного состава (МВПС) и от температуры воздуха для тяговой подстанции, представлены на рис. 4. Аналогичные исследования выполнены для типовых объектов СП других хозяйств железных дорог. На основании полученных результатов предложена классификация типовых объектов СП различных хозяйств железных дорог в зависимости от характерных особенностей электропотребления. Предлагается разделить типовые объекты на пять основных групп.

К группе I относятся типовые объекты, расход электроэнергии которых главным образом зависит от объема выполненной ремонтно-эксплуатационной работы, это ремонтные цеха локомотивных, мотор-вагонных, вагонных депо, пункты технического обслуживания, промывочно-пропарочные станции, котельные, компрессорные, мастер-ские при отсутствии на этих объектах систем электроотопления.

К группе II относятся типовые объекты, расход электроэнергии которых зависит как от объема ремонтно-эксплуатационной работы, так и от температуры окружающего воздуха. К ним можно отнести те же объекты, что и к группе I, но при использовании в них систем электроотопления.

К группе III следует отнести типовые объекты, расход электроэнергии которых в значительной степени зависит от температуры окружающего воздуха: тяговые подстанции, посты электрической централизации, стрелочные посты, табельные, здания дежурных по станции и другие объекты, в которых для целей отопления используются электрокалориферы. Уровень электропотребления в этом случае имеет выраженную сезонную зависимость.

К группе IV относятся типовые объекты, которые не имеют единицы измерения ремонтно-эксплуатационной работы и уровень электропотребления которых в целом является стабильным во времени. В их число входят такие подразделения, как гаражи, склады, душевые и другие объекты, которые не используют для целей отопления электронагревательные приборы. В эту же группу следует отнести такие объекты, как административные здания, дома отдыха локомотивных бригад, реабилитационные центры, объекты коммунально-бытового назначения, объем электропотребления которых имеет слабую зависимость от продолжительности светового дня в связи с незначительной долей осветительной нагрузки в общей мощности установленных ЭП.

В группу V представляется целесообразным выделить наружное освещение территории железнодорожных станций, прилегающих территорий депо и иных СП. Расход электроэнергии по таким объектам в значительной мере зависит от продолжительности светового дня.

Таким образом, результаты проведенных исследований позволяют сделать вывод о необходимости дифференцированного подхода к контролю и анализу расхода электроэнергии типовых объектов в составе каждого СП, основанного на выявлении наиболее характерных влияющих факторов.

В третьей главе изложены основные принципы предлагаемой системы контроля и анализа расхода электроэнергии нетяговыми потребителями. Основной задачей системы контроля расхода электроэнергии является определение лимитов ее расхода путем обеспечения достоверного планирования электропотребления. При этом в качестве базовой единицы для исследования принимается типовой объект.

Основным параметром, характеризующим возможный расход электроэнергии ЭП, является приведенная мощность, которая определяется по формуле:

, (5)

где – коэффициент использования нагрузки i-го ЭП; – номинальная мощность i-го ЭП.

Очевидно, что для отдельных направлений использования электроэнергии (в частности, электроотопление помещений) значение коэффициента использования будет существенно зависеть от температуры наружного воздуха. На основании выполненных экспериментальных исследований получена эмпирическая зависимость указанных величин:

. (6)

В соответствии с известной классификацией для анализа расхода электроэнергии все используемые в СП ЭП подразделяются на 16 основных групп. Приведенная мощность ЭП, относящегося к одной из групп ЭП типового объекта, определяется по формуле:

, (7)

где – приведенная мощность ЭП j-го типового объекта по q-й группе ЭП;
– приведенная мощность i-го ЭП q-й группы ЭП j-го типового объекта;
длительность смены типового объекта, ч; h – количество единиц ЭП j-го типового объекта по q-й группе ЭП.

Удельный вес приведенной мощности q-й группы ЭП j-го типового объекта рассчитывается по выражению:

, (8)

где – общая приведенная мощность всех ЭП типового объекта.

Расход электроэнергии типового объекта СП в общем случае содержит условно-постоянную, имеющую низкую степень корреляции с объемом ремонтно-эксплуатационной работы, и переменную, прямо пропорционально связанную с его изменением, составляющие, удельный вес которых определяется в соответствии со структурой электропотребления по формулам:

; (9)

, (10)

где , , , ,  – удельный вес приведенной мощности ЭП типового объекта по следующим их группам: внутреннее освещение, вентиляция и кондиционирование, электроотопление и калориферы, вычислительная и оргтехника, бытовые электроприборы соответственно.

Для определения планируемого расхода электроэнергии на нетяговые нужды для объектов СП предлагается применять метод, учитывающий специфику электропотребления каждой группы типовых объектов, а также ретроспективные данные о фактическом расходе электроэнергии по типовому объекту за предыдущий период.

Планируемый расход электроэнергии для j-го типового объекта
I – IV групп вычисляется по выражению:

, (11)

где  – расход электроэнергии по j-му типовому объекту за соответствующий период предыдущего года, кВтч; ,  – коэффициенты изменения приведенной мощности по условно-постоянной и переменной составляющим соответственно; ,  – число рабочих дней для типового объекта в планируемом и соответствующем периоде предыдущего года;  – объем ремонтно-эксплуатационной работы, выполняемой типовым объектом в планируемый период; – удельный расход электроэнергии по переменной составляющей электропотребления, определяемый по формуле:

, (12)

где – объем выполненной ремонтно-эксплуатационной работы в соответствующий период предыдущего года.

Расход электроэнергии за предыдущий период для типовых объектов, оборудованных собственными приборами учета, определяется по их показаниям. При отсутствии приборов технического учета объем электропотребления за предшествующий период для каждого из таких типовых объектов определяется исходя из удельного веса приведенной мощности этого типового объекта в общей приведенной мощности СП.

Изменение расхода электроэнергии при вводе или выводе из эксплуатации ЭП приводит к изменению приведенной мощности ЭП соответствующего типового объекта. Кроме того, изменение температуры воздуха также оказывает влияние на приведенную мощность типовых объектов за счет изменения коэффициента использования нагрузки электроотопления. Влияние этих факторов учитывается коэффициентами изменения приведенной мощности по условно-постоянной и переменной составляющей использования электроэнергии:

; (13) , (14)

где  ,  и ,  условно-постоянная и переменная составляющие приведенной мощности ЭП типового объекта в планируемый и соответствующий период предыдущего года.

Планируемый объем электропотребления по службам, отделениям железных дорог – филиалов ОАО «РЖД» – и по дороге в целом определяется как сумма планируемых расходов электроэнергии соответствующих СП.

Предложенная система контроля и анализа расхода электрической энергии лежит в основе «Методики анализа и планирования расхода электрической энергии на нетяговые нужды в ОАО «РЖД», утвержденной распоряжением
вице-президента ОАО «РЖД» № 2507р от 29.12.2007. Опытная эксплуатация методики проведена в СП Омского отделения Западно-Сибирской железной дороги, о чем имеется соответствующий акт.

Разработанная система реализована в программном комплексе для планирования расхода электроэнергии на нетяговые нужды в ОАО «РЖД», зарегистрированном в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (свидетельство № 2009610055).

На основании опытной эксплуатации методики предложены способы совершенствования анализа расхода электроэнергии на нетяговые нужды. В качестве основного параметра, характеризующего эффективность производственной деятельности СП за отчетный период с точки зрения потребления электроэнергии, предлагается использовать удельный расход электроэнергии по переменной составляющей электропотребления. Анализ изменения этого показателя может применяться для выявления случаев нерационального использования электроэнергии. При этом возможны мониторинг указанного показателя в рамках одного СП для различных отчетных периодов, и сравнение удельного расхода различных СП в рамках служб и хозяйств. Так, из рис. 5 видно, что в марте и апреле 2007 г.
наблюдается увеличение удельного расхода электроэнергии вагонного депо по сравнению с февралем на 24 и 42 % соответственно; при этом объем ремонтно-эксплуатационной работы увеличился на 12 и 2 %. Кроме того, начиная с сентября 2008 г. отмечается увеличение удельного объема электропотребления в среднем на 12 % по сравнению с соответствующим периодом 2007 г. Представленные факты позволяют говорить о возможном нерациональном расходе электрической энергии в исследуемых периодах и о необходимости выявления причин, вызвавших его.

Определение расчетных значений изменения расхода электроэнергии в отчетном периоде в сравнении с предыдущим предлагается осуществлять по следующим направлениям:

1) изменение расхода электроэнергии в зависимости от изменения объема ремонтно-эксплуатационной работы типового объекта:

; (15)

2) изменение расхода электроэнергии при вводе или выводе из эксплуатации ЭП типового объекта, а также при внедрении организационно-технических мероприятий по экономии электроэнергии:

а) по переменной составляющей электропотребления:

; (16)

б) по условно-постоянной составляющей электропотребления:

; (17)

3) изменение расхода электроэнергии по причине изменения температуры воздуха, а также при вводе или выводе из эксплуатации систем электроотопления:

. (18)

В выражениях (15) – (18) приняты следующие обозначения: – фактически выполненный объем ремонтно-эксплуатационной работы типового объекта; – условно-постоянная составляющая приведенной мощности типового объекта в отчетный и предыдущий периоды; – приведенная мощность устройств электроотопления в отчетный и предыдущий периоды, – фактическое значение коэффициента изменения приведенной мощности по переменной составляющей использования электроэнергии.

В четвертой главе представлены результаты апробации предлагаемой методики анализа и планирования расхода электроэнергии на нетяговые нужды в СП различных хозяйств железных дорог.

В результате расчета планируемого расхода электроэнергии получено, что в целом за год для восьми из десяти СП расхождение при расчетах не превысило ±5 %. При этом значение погрешности планирования с применением предлагаемой методики практически во всех случаях значительно ниже, чем при существующем в настоящее время методе планирования электропотребления (рис. 6). Адекватность предложенного метода планирования потребления электроэнергии подтверждена статистическими методами с использованием
F-критерия Фишера. В качестве экспериментальных откликов принимаются относительные значения фактического квартального расхода электрической энергии для каждого СП, а в качестве откликов модели – относительные значения планируемого расхода за тот же период. По результатам исследования получено, что рассчитанные значения F-критерия находятся в пределах от 1,08 до 5,32 и не превышают критического, что позволяет говорить об адекватности предложенной модели планирования расхода электроэнергии на нетяговые нужды.

Рис. 6. Результаты сравнения погрешности планирования расхода
электроэнергии на нетяговые нужды при существующей системе и
с использованием предлагаемого метода

В пятой главе выполнен расчет экономического эффекта от внедрения «Методики анализа и планирования расхода электрической энергии на нетяговые нужды в ОАО «РЖД» на десяти СП железных дорог, который показал, что чистый дисконтированный доход для расчетного периода в десять лет с момента выполнения работ составляет 19,6 млн р. в ценах 2008 г., а срок окупаемости – менее одного года.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Выполнен анализ состояния потребления электроэнергии железными дорогами, в результате которого получено, что использование удельного расхода электроэнергии на единицу тонно-километровой работы в качестве основного показателя системы контроля электропотребления на нетяговые нужды не представляется целесообразным ввиду низкой степени корреляции между указанными величинами.

2. Осуществлена оценка влияния различных факторов на расход электроэнергии по типовым объектам структурных подразделений различных хозяйств железных дорог с использованием методов корреляционного и регрессионного анализа, выявлена характерная специфика их электропотребления, на основе которой предложена классификация типовых объектов структурных подразделений по степени зависимости расхода электроэнергии от изменения рассматриваемых факторов.

3. Усовершенствованы методы контроля электропотребления на нетяговые нужды путем разработки и апробации системы планирования расхода электроэнергии, учитывающей изменение объема ремонтно-эксплуатационной работы типовых объектов, климатических показателей и ретроспективные данные об объеме электропотребления за предыдущий период.

4. Разработана методика анализа и планирования расхода электроэнергии на нетяговые нужды в ОАО «РЖД», в основе которой лежит нормирование электропотребления по типовым объектам в расчете на единицу выполненной ремонтно-эксплуатационной работы. Методика утверждена распоряжением вице-президента ОАО «РЖД», внедрена на сети железных дорог и используется для определения лимитов расхода электроэнергии нетяговыми потребителями.

5. Зарегистрирован в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам программный комплекс для планирования расхода электроэнергии в структурных подразделениях железных дорог.

6. 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.

7. Достоверность и адекватность предложенного метода планирования потребления электроэнергии на нетяговые нужды подтверждена в ходе его апробации в структурных подразделениях Западно-Сибирской железной дороги с использованием F-критерия Фишера; при этом расчетные значения критерия находятся в пределах от 1,08 до 5,32 и не превышают критического значения.

8. Экономический эффект (чистый дисконтированный доход) за расчетный период (Т = 10 лет) от внедрения «Методики анализа и планирования расхода электрической энергии на нетяговые нужды в ОАО «РЖД» на десяти СП Западно-Сибирской железной дороги составляет 19,6 млн р. в ценах 2008 г.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Комяков А. А. Анализ методик нормирования расхода электроэнергии на эксплуатационные нужды по хозяйствам железных дорог /
А. А. Комяков // Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта: Сб. науч. ст. аспирантов и студентов / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2006. Вып. 6. С. 152 – 156.

2. Никифоров М. М. Методические основы системы анализа и планирования расхода электроэнергии на эксплуатационные нужды стационарных потребителей железнодорожного транспорта / М. М. Никифоров, Д. В. Пашков, А. А. Комяков // Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России: Материалы междунар. науч.-техн. конф. / Уральский гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 2006. С. 98, 99.

3. Никифоров М. М. Определение типовых объектов хозяйств железной дороги на основе специфики электропотребления / М. М. Никифоров, А. А. Комяков // Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук: Межвуз. сб. тр. молодых ученых, аспирантов и студентов / Сибирская гос. автомобильно-дорожная акад. Омск, 2007. С. 217 – 221.

4. Система анализа и планирования расхода электрической энергии на нетяговые нужды в ОАО «РЖД» / В. Т. Черемисин, А. А. Комяков и др. Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте: Сб. науч. ст. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. С. 15 – 24.

5. Никифоров М. М. Методика планирования электропотребления на нетяговые нужды структурных подразделений филиалов ОАО «Российские железные дороги» / М. М. Никифоров, А. А. Комяков // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Самара, 2007. С. 49 – 53.

6. Никифоров М. М. Апробация методики анализа и планирования
расхода электрической энергии в локомотивном депо / М. М. Никифоров,
Д. В. Пашков, А. А. Комяков // Актуальные вопросы повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов на железнодорожном транспорте: Сб. науч. ст. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. С. 35 39.

7. Комяков А. А. Особенности планирования расхода электроэнергии на собственные нужды тяговых подстанций электрифицированных железных дорог / А. А. Комяков // Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта: Сб. науч. ст. аспирантов и студентов / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. Вып. 7. С. 101 – 105.

8. Никифоров М. М. Организация управления планированием и потреблением топливно-энергетических ресурсов в ОАО «Российские железные дороги» / М. М. Никифоров, А. А. Комяков, И. Ю. Норкин // Современная техника и технологии: Материалы XIV междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых / Томский политехн. ун-т. Томск, 2008. С. 72 – 74.

9. Никифоров М. М. Методика анализа и планирования расхода электрической энергии на нетяговые нужды железнодорожного транспорта /
М. М. Никифоров, Д. В. Пашков, А. А. Комяков // Энерго- и ресурсосбережение в структурных подразделениях Зап.-Сиб. ж. д: Материалы науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2008. С. 127 131.

10. Черемисин В. Т. Система анализа и планирования расхода электрической энергии на нетяговые нужды структурных подразделений
ОАО «РЖД» / В. Т. Черемисин, А. А. Комяков // Транспорт Урала. Екатеринбург, 2008. № 3. С. 79 – 82.

11. Комяков А. А. Анализ факторов, влияющих на расход электричес­кой энергии на нетяговые нужды структурных подразделений железнодорожного транспорта / А. А. Комяков // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск, 2009. № 1. С. 151 – 153.

Типография ОмГУПСа. 2009. Тираж 100 экз. Заказ.

644046, г. Омск, пр. Маркса, 35