Проаналізовано потенціал енергозбереження системи тягового електропостачання за рахунок корегування показника нерівномірності потоку поїздів для електрифікованої ділянки. Розглянуто порівняння двох графіків руху поїздів з різної нерівномірністю за критерієм втрат електроенергії в тяговій мережі. Розглянуто діючий графік руху поїздів на дистанції електропостачання. Для діючого графіку розраховано втрати електроенергії в тяговій мережі для. Запропоновано коригований графік руху поїздів, в якому показник нерівномірності менший. Діючий і пропонований графік руху поїздів порівняно за критерієм втрат електроенергії в тяговій мережі. Величина втрат електроенергії в елементах системи електропостачання є визначальним фактором оцінки ефективності процесів електропостачання і електроспоживання в будь-якій електроенергетичній системі. В якості показника нерівномірності потоку поїздів прийнято коефіцієнт варіації. Зменшити втрати електроенергії в тяговій мережі можливо за допомогою коригування показників нерівномірності транспортного потоку. Чим менша нерівномірність потоку поїздів тим менші втрати електроенергії в елементах системи тягового електропостачання. Запропоновано коригований графік потоку поїздів. Встановлено границі технічно досяжного потенціалу енергозбереження в системі тягового електропостачання за рахунок корегування показника нерівномірності потоку поїздів на електрифікованій ділянці. За сучасних умов роботи залізницям України необхідно шукати шляхи енергозбереження з мінімальними інвестиціями. За рахунок корегування нерівномірності потоку поїздів можна зменшити втрати електроенергії в тяговій мережі. Встановлення потенціалу енергозбереження дозволяє планувати витрати на енергоощадні заходи, ранжувати їх по заданим критеріям, шукати дофінансування від фінансових інституцій.

Присвячено вирішенню науково-прикладної проблеми розробки теоретичних основ енергоефективності та ресурсозбереження систем тягового і зовнішнього електропостачання залізниць. На основі аналізу ефективності енергетичного забезпечення процесу перевезень залізниць розроблено наукові принципи енергетичної стратегії та метод визначення потенціалу енергозбереження залізниць. Запропоновано раціональні співвідношення використання електричної і дизельної тяги та підвищення енергоефективності тягових мереж і живильних ліній енергосистем за рахунок збільшення напруги передавання енергії до споживача і мінімізації "середнього шляху енергії". Розроблено метод аналізу, розрахунку і моделювання основних електротехнічних параметрів і показників електротягових мереж і живильних ліній енергосистем. Запропоновано наукові положення підвищення ефективності режимів в електричних системах з тяговими навантаженнями. В основу положень покладено багаторівневий метод регулювання напруги і реактивної потужності та метод нечітких множин для управління режимами електричної тяги. Установлено, що у разі відсутності навантаження одного із плечей тягової підстанції змінного струму в одній із фаз живильної лінії протікає активно-ємнісний струм. Розроблено систему рейтингових оцінок стану енергетичної безпеки процесу перевезень залізниць. Запропоновані науково обґрунтовані принципи розвитку технології експлуатації електричних систем з тяговими навантаженнями за станом і мінімальними витратами в процесі їх життєвого циклу, що в сукупності вирішує проблему ресурсозбереження.

Эффективное использование топливно-энергетических ресурсов является одной из важнейших задач, стоящих перед экономикой Республики Беларусь и обеспечивающей энергетическую безопасность и энергонезависимость страны. Транспортный комплекс Республики Беларусь, в целом, и Белорусская железная дорога, в частности, является одним из крупнейших потребителей топливно-энергетических ресурсов в стране. Взаимодействие подвижного состава и пути - основополагающий физический процесс при движении вагонов, локомотивов и поездов по железным дорогам. В системе взаимодействия "колесо - рельс" поверхность катания колеса образует с рельсом открытую фрикционную пару трения. Сила трения приводит к потерям до 5 - 10 % тяговой мощности локомотива, а также к активному износу гребней колес и боковой поверхности головки рельса. Лубрикация, как одно из важнейших технологических мероприятий, направленных на увеличение ресурса системы "колесо - рельс" и снижение расхода энергии, играет важную роль в общей стратегии развития железнодорожного транспорта, повышении эффективности и конкурентоспособности отрасли в целом. Рассмотрены вопросы, связанные с применением лубрикации и расчетом экономии топливно-энергетических ресурсов на некоторых железнодорожных направлениях Белорусской железной дороги.

Проаналізовано новий напрямок енергозбереження на залізничному транспорті, заснованого на зменшенні складової опору руху, пов'язаної з втратами потужності на спрямування екіпажів рейкової колією. На підставі математичного моделювання руху вантажного напіввагона уточнено залежність опору руху в кривій від швидкості. Одержано залежності питомого опору руху в кривій від параметрів колії та ходової частини екіпажу.

Розглянуто проблеми ефективного використання енергетичних ресурсів та визначено основні шляхи енергозбереження в установах залізничного транспорту. Розглянуто питання застосування техноценологічного підходу для оптимального управління енергоспоживанням з використанням рангового аналізу, який включає процедури інтервального оцінювання, параметричного нормування, прогнозування та нормування споживання ресурсів. Представлено алгоритм проведення рангового аналізу для прогнозування електроспоживання та оптимізації техноценозу. Наведено практичний приклад оптимізації техноценозу та зображено ранговопараметричний розподіл техноценозу по параметру електроспоживання.

Розглянуто проблеми ефективного використання енергетичних ресурсів та визначено основні шляхи енергозбереження в установах залізничного транспорту. Розглянуто питання застосування техноценологічного підходу для оптимального управління енергоспоживанням з використанням рангового аналізу, який включає процедури інтервального оцінювання, параметричного нормування, прогнозування та нормування споживання ресурсів. Представлено алгоритм проведення рангового аналізу для прогнозування електроспоживання та оптимізації техноценозу. Наведено практичний приклад оптимізації техноценозу та зображено ранговопараметричний розподіл техноценозу по параметру електроспоживання.

Розроблено методику та моделі зменшення збитку системи тягового електропостачання (СТЕ) електрифікованих залізниць України. Визначено показник оцінки запобігання збитку системи тягового електропостачання електрифікованих залізниць. Робота також спрямована на пошук сучасних методів та підходів до удосконалення системи моніторингу, діагностування та технічного обслуговування СТЕ. Проведено дослідження світового досвіду та публікацій, які присвячені якісному вирішенню проблем СТЕ з використанням лінгвістичного підходу на базі теорії нечітких множин та лінгвістичної змінної. Розроблено алгоритм зменшення збитку СТЕ, яка функціонує за умов невизначеності. Встановлено, що вирішення проблеми можливе за рахунок своєчасного виявлення фактичного технічного стану обладнання за умов проведення якісного технічного обслуговування, діагностування та оновлення ресурсу електротехнічного обладнання тягових підстанцій (ТП) СТЕ. У ході дослідження розглянуто схему нечіткого висновку, що базується на застосуванні механізму мінімізації області прийняття рішень. Вперше запропоновано алгоритм зменшення збитку системи тягового електропостачання електрифікованих залізниць України. Розроблено математичну модель розрахунку зменшення збитку СТЕ від відмов силового обладнання ТП за рахунок удосконалення системи ТО і Р. Вперше запропоновано показник оцінки запобігання збитку системи тягового електропостачання. Розглянуто схему нечіткого висновку, що базується на застосуванні механізму мінімізації області прийняття рішень та сприяє не тільки структурній ідентифікації в процесі формування бази даних, але й дозволяє значно підвищити продуктивність знаходження параметрів нечіткої моделі. Впровадження цього підходу зводиться до визначення основних етапів, особливостей та оптимального обгрунтування кількісних й якісних вимог до системи ТО і Р ТП. Це досягається за допустимих витрат на удосконалення з метою зменшення збитків СТЕ та вирішення проблеми підтримки обладнання ТП у працездатному стані за умов наростання темпів і обсягів його старіння (у порівнянні з існуючим темпом і обсягами оновлення).

Проаналізовано та досліджено особливості показників енергетичної ефективності для транспортного сектору. Ретельно розглянуто тенденції енергоспоживання пасажирського і вантажного залізничного транспорту. Проаналізовано показники енергетичної ефективності для сектору залізничного транспорту за трьома рівнями. Досліджено методику ІЕА для аналізу тенденцій енергоспоживання. Проілюстровано піраміди показників енергоефективності для вантажного та пасажирського залізничного транспоту. Запропоновано різні форми декомпозиційного аналізу для відокремлення факторів у структурній та кількісній складових енергоспоживання.

Объемы потерь электрической энергии в электрических сетях свидетельствуют о проблемах, которые требуют неотлагательных решений в развитии, реконструкции и техническом переоснащении электрических сетей, усовершенствовании методов и средств их эксплуатации и управления, повышении точности учета электроэнергии, эффективности сбора средств за потребленную электроэнергию, и т.п. Относительные потери электроэнергии в электрических сетях считают удовлетворительными, если они не превышают 4 - 5 %. Потери на уровне 10 % считают максимально допустимыми с точки зрения физики передачи электроэнергии сетями. Определение потерь электроэнергии в контактной сети электрифицированных железных дорог имеет ряд особенностей, которые обусловлены переменной по величине и местоположению нагрузке, которые не позволяют учесть целый ряд факторов. Непрямой метод измерения потерь электроэнергии основан на регистрации величины ампер-квадрат-часов на фидерах тяговых подстанций. Счетчик потерь показывает величину потерь в зависимости от измеренных в единице времени ампер-квадрат-часов, расчетного коэффициента потерь, периода измерения потерь электроэнергии и квадрата фактического коэффициента преобразования.

Показано вплив використання раціональних режимів роботи поїздів, що визначає ступінь використання потужності та сили тяги, надійність і економічність за конкретних експлуатаційних умов, надає змогу досягти оптимальних витрат первинних енергетичних ресурсів. Досягнення оптимальних експлуатаційних характеристик, поряд з економією енергоресурсів, досягається вдосконалюванням режимів водіння поїздів, раціональним використанням паливно-енергетичних ресурсів на тягу поїздів. Мета роботи - аналіз технологій підвищення ефективності використання енергетичних ресурсів на рухомому складі залізниць. В результаті проведеного дослідження виявлено, що основними елементами економії енергетичних ресурсів під час експлуатації рухомого складу залізниць є використання максимальної можливої сили тяги, реалізація високих значень коефіцієнта зчеплення, раціональне використання запасів кінетичної енергії для подолання підйомів, правильний вибір швидкості початку гальмування, уміле регулювання сили тяги з застосуванням ослаблення збудження тягових двигунів за оптимального температурного режиму обмоток електричних машин і дизеля.

Выполнен анализ состояния топливно-энергетического комплекса страны. Показано, что железнодорожный транспорт - неотъемлемая часть энергетики страны и составляет с ней единый технологический комплекс. Предложены инновационные технологии энергосбережения железных дорог с позиций рассмотрения их неразрывной связи с системами внешнего электроснабжения и рейтинговая оценка состояния энергетической безопасности процесса перевозок.

Приведена графовая модель системы энергосберегающих мероприятий для хозяйства электрификации и электроснабжения железнодорожного транспорта. Отмечено, что выбор энергосберегающих мероприятий необходимо производить по нескольким критериям в соответствии с иерархией целей. С помощью приведенного графа можно определять эффективность мероприятий в соответствии с иерархией целей.

Вперше одержано аналітичну залежність для визначення коефіцієнта втрат електроенергії, що враховує кількість поїздів на міжпідстанційній зоні, тобто зміну реальної поїзної ситуації, і тому дозволяє більш точно визначати втрати електроенергії в контактній мережі. Вперше встановлено закон статистичного розподілу коефіцієнта втрат, що надає можливість оцінити його межі та надати рекомендації щодо регламенту його зміни. Набув подальшого розвитку непрямий метод визначення втрат електроенергії в частині врахування додаткових факторів, одержано рівняння регресії для визначення коефіцієнта втрат для ділянок постійного та змінного струмів, що дозволяє підвищити точність визначення втрат.

Рассмотрены актуальные проблемы экономии топливно-энергетических ресурсов во всех сферах деятельности железнодорожного транспорта. Отмечен недостаточный уровень внедрения на транспорте стандартов энергетического менеджмента, систем управления качеством, бережливого производства, что тормозит внедрение энергоэффективных технологий.

В соответствии с особенностями иерархии проблемы энергосбережения решена задача ранжирования мероприятий энергосбережения и объектов их внедрения. Предложен усовершенствованный метод анализа иерархий, которой обеспечивает согласованность матрицы предпочтений на всех этапах ранжирования.

Проведено методику визначення корисної енергії, що витрачається на виконання окремих пунктів програми приймально-здавальних випробувань тягових електричних машин.

У системах електропостачання залізниць існують значні резерви для зниження втрат потужності за рахунок впровадження раціональних режимів системи тягового електропостачання. Автоматизовані системи комерційного обліку електроенергії можуть виконувати не тільки свої класичні функції, а й створювати умови для керування режимами в системах електропостачання електрифікованого транспорту. Запропоновано цільову функцію для задачі керування режимами системи електропостачання електрифікованого транспорту, що відрізняється врахуванням залежності тарифу за спожиту електроенергію від часу, а також врахуванням надійності перемикаючих пристроїв, трансформаторів та опор контактної мережі. На Донецькій залізниці проведено експериментальну перевірку запропонованих теоретичних положень з регулювання напруги на шинах тягових підстанцій.

Сформульовано загальне оптимізаційне завдання і обгрунтовано необхідність розробки ефективного методу розрахунку енергооптимальних траєкторій руху поїзда, його числової реалізації у вигляді програмного комплексу і методики практичного використання. Алгоритм моделювання керування рухом поїзда, що розглядається, передбачає виконання графікового часу ходу між окремими пунктами і в цьому разі забезпечує мінімум витрати енергії на тягу поїзда.

Розроблено метод визначення енергетичних показників, а також непродуктивних втрат електроенергії в системі електропостачання електричної тяги постійного струму, з точки зору випадкового характеру зміни напруг і струмів. Проаналізовано значення даних електричних величин для системи зовнішнього електропостачання та тягової мережі.

Предложена методика определения экономии электроэнергии на тягу поездов при частичном отключении тяговых двигателей электроподвижного состава.