Разработка и исследование системы автономного электроснабжения на основе ВИЭ для организации дорожного движения сельскохозяйственной техники на железнодорожных переездах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Гусарова Елена Валентиновна

• Гусарова Елена Валентиновна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Гусарова Елена Валентиновна

Введение

Глава 1. Аналитический обзор существующего состояния и проблем пересекающихся автомобильных дорог обычного типа и малоинтенсивных железных дорог на сельских территориях Российской Федерации

1.1 Обзор и анализ автодорог в сельскохозяйственных районах России

1.2 Обзор и анализ состояния электроснабжения железнодорожных

объектов

1.3 Обзор и анализ электрических сетей Российской Федерации

1.4 Обзор и анализ возобновляемых источников энергии в России

1.5 Использование солнечной энергии

1.6 Мировая практика применение ветроэнергетических установок

1.7 Современные бензиновые и дизельные электрогенераторы малой мощности

1.8 Аккумуляторные батареи и особенности их использования

Выводы по главе

Глава 2. Разработка автономной системы электроснабжения железнодорожных переездов

2.1 Устройство железнодорожных регулируемых переездов

2.2 Основное существующее оборудование железнодорожных переездов

2.3 Разработка источника электроснабжения с использованием ВИЭ

2.4 Анализ электрической нагрузки железнодорожных переездов

2.5 Анализ нагрузки для автономного источника электроснабжения

2.6 Разработка математической модели системы электроснабжения

Выводы по главе

Глава 3. Разработка автономной системы электроснабжения, сигнализации и

блокировки на пересечениях автомобильных и железных дорог

3.1 Определение энергетической выработки ВЭУ УВЭ

3.2 Экспериментальные исследования СЭС на основе солнечного модуля Top Ray Solar 250M-24 В

3.3 Электроагрегат АБ -1-П/30-М1

3.4 Инвертор TS-1500

3.5 Коммутирующий шкаф

3.6 Разработка системы электроснабжения, сигнализации и блокировки для неразрешенного переезда в д. Найденовка

3.7 Выбор возобновляемого источника энергии для виртуального переезда в д.

Найденовка

3.8. Экспериментальные исследования по определению технических

характеристик ВДИП

Выводы по главе

Глава 4. Технико-экономические показатели системы электроснабжения

4.1 Темпы инфляции в Российской Федерации за последние 5 лет

4.2 Анализ экономической эффективности двух вариантов системы электроснабжения и блокировки

4.3 Изменение расчетной стоимости электроэнергии для системы электроснабжения и блокировки от централизованного источника энергии с учетом инфляции

4.4 Объем капитальных вложений системы электроснабжения от ЦИЭ и

ВИЭ

Выводы по главе

Заключение

Список литературы

Приложения

Приложение А. Патент № 2706021 «Высокоскоростной генератор»

Приложение Б. Акт о приёмке технической документации по устройству

автономной системы электроснабжения

Приложение В. Расчет относительной стоимости единицы мощности

ВВЕДЕНИЕ

Одной из важнейших сфер общественного производства является транспорт, осуществляющий многообразную связь между производителями и потребителями, производственными предприятиями обрабатывающей промышленности и добывающей промышленностью, сельским хозяйством, военными объектами, различными экономическими районами [1].

По зарегистрированной длине автодорог Россия занимает 5 место в мире, их общая протяжённость составляет 1,566 млн. км, из них с асфальтовой поверхностью 1,107 млн. км, автомагистралей, подтверждённых знаком «Автомагистраль», только1490 км [2]. 28,2% сельских населенных пунктов в РФ не имеют дорог с твердым покрытием, для связи с основной сетью путей сообщения общего пользования используются грунтовые или насыпные дороги, не подлежащие учёту [2]. Согласно утвержденной в 2017 году госпрограмме, «Развитие транспортной системы», заложен трехкратный рост темпов строительства и реконструкции транспортных артерий страны [2]. В документе говорится, что протяженность федеральных трасс, соответствующих нормативам, должна вырасти с 40,9 тысяч километров в прошлом году до 45,9 тысяч километров в 2021-м [2]. Правительство готово выделить на адресные проекты регионам до 48,9 миллиарда рублей в период с 2017 по 2021 годы [2].

Железнодорожный транспорт в России - одна из крупнейших железнодорожных сетей в мире. Её протяженность составляет 85,3 тыс. км, из них электрифицировано 44,6 тыс. км (на конец 2021 года) [3]. Общая протяжённость железнодорожных путей составляет 121 тыс. км. Россия занимает 3-е место в мире, уступая только США - 250 тыс. км и Китаю, общая протяжённость железнодорожных путей которого к декабрю 2022 г. достигла 155 тыс. км, причём из них более 42 тыс. км обслуживают высокоскоростные поезда [4]. По протяжённости электрифицированных дорог Россия занимает 2-е место в мире (1-е место Китай - 55,8 тыс. км) [5]. Железная дорога - это объект повышенной

опасности, она имеет огромное количество одноуровневых пересечений с пешеходными дорожками и автомобильными дорогами [6].

Проблемы первых железных дорог в основном были ограничены необходимостью предупреждения пешеходов о приближении поезда. С увеличением числа проходящих поездов и увеличением скорости их движения возникла необходимость строительства заборов и ворот, а с появлением большого количества автомобилей - одноуровневых переездов, которые стали оборудоваться шлагбаумами. Тем не менее, большинство переездов ограничено установкой предупреждающих знаков. Переезды бывают регулируемые и нерегулируемые, однопутные и многопутные, со шлагбаумом и без него. По месту расположения они делятся на переезды общего пользования и не общего пользования [6].

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование системы автономного электроснабжения на основе ВИЭ для организации дорожного движения сельскохозяйственной техники на железнодорожных переездах»

Актуальность

В России насчитывается около 22 тысяч переездов, и их количество продолжает неуклонно сокращаться [5, 6]. Но в силу объективных причин полностью отказаться от одноуровневых переездов с автоматическим регулированием не представляется возможным, и одной из них является отсутствие электроснабжения на переезде. Как правило, такие переезды расположены на неэлектрифицированных участках или удалены от сетей централизованного электроснабжения. Переезды подразделяются на четыре категории, в зависимости от интенсивности движения. Для каждой категории переезда предусмотрена соответствующая конструкция, световая сигнализация, шлагбаумы, освещение и др., следовательно, и свой уровень электропотребления [6].

В Российской Федерации развитая сеть автомобильных и железных дорог, имеется большое количество пересечений в одном уровне, подавляющая часть из которых, это пересечения со второстепенными дорогами межмуниципального или дорогами местного значения. На таких дорогах движение менее интенсивное, чем на автомагистралях, и пересечения, в большинстве своём, не регулируются.

Практика показывает, что на местах, где развита автодорожная и железнодорожная сеть зачастую устраиваются местные, временные, технологические и стихийные переезды, и как правило, без согласования с местными властями и владельцами дорог. В южных регионах страны, Ставропольском крае, Краснодарском крае, Ростовской области, Воронежской области имеется особо разветвлённая сеть автомобильных и железных дорог. Эти сельскохозяйственные территории обрабатываются тракторами, комбайнами, самодвижущими технологическими агрегатами, прицепными технологическими агрегатами, которым в силу специфики производства необходимо перемещаться по разным участкам. Также, на этих территориях имеется значительная сельская и промышленная инфраструктура: элеваторы, ремонтные станции, временные зернохранилища, заводы, фабрики, воинские части и т.д., многие из которых имеют свои подъездные железнодорожные линии. В большинстве своём этой сельскохозяйственной технике в силу некоторых обстоятельств, административных или технических, запрещено перемещаться по дорогам общего пользования с твёрдым покрытием без разрешительных документов, и приходится обходиться местными грунтовыми дорогами, которые пересекают железнодорожные пути по несанкционированным переездам. Эти переезды могут иметь как временный характер, связанный с сезоном обработки земли, уборкой урожая, так и постоянный, связанный с проездом по более короткому маршруту, объезду постов ГИБДД и др. Такие несанкционированные пересечения железнодорожных путей связаны со сложностью выполнения административных правил ПДД по пересечению железнодорожных переездов. Все наземные транспортно-технологические средства и механизмы запрещается провозить через переезд в нетранспортном состоянии. Машины, двигающиеся со скоростью менее восьми километров в час, могут переезжать через переезд только с разрешения начальника дистанции пути [7].

На рисунках 1, 2, 3 и 4 представлены фрагменты карты «Яндекс» с координатами железнодорожного перегона Зерноград - Мечётинская. На расстоянии 14,4 км, явно наблюдаются 3 несанкционированных переезда.

Рисунок 1 - Неразрешённый переезд. Перегон Зерноград - Мечётинская, Зерноградский район, Ростовская область, Россия. Координаты: 46.803443,

40.421432 [8]

Рисунок 2 - Неразрешённый переезд. Перегон Зерноград - Мечётинская, Зерноградский район, Ростовская область, Россия. Координаты: 46.725069,

40.620352 [8]

Рисунок 3 - Неразрешённый переезд. Перегон Зерноград - Мечётинская, Зерноград, Ростовская область, Россия. Координаты: 46.819999, 40.369570 [8]

Рисунок 4 - Неразрешённый переезд. Перегон Новотроицкая - Рыздвяный. Байрачный лес. Изобильненский городской округ, Ставропольский край, Россия.

Координаты: 45.318022, 41.793193 [9]

На рисунке 5 приведены фотографии неразрешённых пересечений автомобильных и железных дорог [10].

Рисунок 5 - Неразрешённые железнодорожные переезды [10]

На таких переездах наблюдается высокая вероятность дорожно-транспортных происшествий, чтобы избежать отрицательной статистики по аварийности, местным властям и владельцем железных дорог на таких переездах необходимо установить постоянные или временные автономные автоматические системы регулирования дорожного движения.

На рисунке 6 представлены примеры аварийных ситуаций на неразрешённых железнодорожных переездах [11].

Рисунок 6 - Аварийные ситуации на неразрешённых переездах с

сельхозтехникой [11]

В соответствии со статистическими данными, в Российской Федерации в 2020 году, эксплуатировались двадцать две тысячи переездов. Более 7340 из них не обслуживаются непосредственно сотрудниками железнодорожной инфраструктуры. В это число не включены местные, временные, технологические и стихийные переезды. Количество зарегистрированных крупных ДТП за январь 2023 г составило 17 случая [12]. К дорогам с повышенной аварийностью относятся Краснодарская, Ростовская и Челябинская области. Чаще происходят аварии между двумя транспортными средствами, автомобилем и железнодорожным составом, траектории которых пересекаются на переезде. Не всегда авария происходит из-за несоблюдения правил пересечения железнодорожных путей.

В соответствии с правилами ПДД РФ автомобильный или другой транспорт должны:

- пересекать железную дорогу только на соответствующих переездах и уступать дорогу железнодорожному составу;

- не забывать выполнять все требования дорожных знаков и светофоров при приближении к переезду, указания дежурного на переезде;

- не выезжать на переезд при запрещающем сигнале светофора и закрывающемся шлагбауме, даже если их сигналы не соответствуют друг другу, при запрещающих сигналах дежурного на переезде (при помощи жезла, красного фонаря или флажка);

- нельзя въезжать на переезд, если за переездом образовался затор, открывать самим шлагбаум;

- запрещено выезжать на встречную полосу движения для объезда стоящих перед переездом машин.

Все наземные транспортно-технологические средства и механизмы запрещается провозить через переезд в нетранспортном состоянии. Если переезд закрыт, то водитель обязан остановится у стоп-линии светофора или знака «движение запрещено», при их отсутствии - за пять метров до шлагбаума, а если и его нет, то за десять метров от ближайшего рельса. Если при пересечении переезда произошла поломка транспортного средства, то необходимо высадить пассажиров и стараться освободить переезд, подать сигнал остановки и тревоги для машиниста поезда [7].

Иногда водители, пересекая железнодорожный переезд по технологической дороге, не замечают стоящего на переезде поезда из-за отсутствия освещения и продолжают движение, не снижая скорости, что приводит к столкновению. Машинисты составов могут так же не соблюдать установленный скоростной режим на пересечениях с автомобильными дорогами.

На рисунке 7 представлен фрагмент интерактивной карты ГИБДД по ДТП на железнодорожных переездах за январь 2023 года. Интерактивная карта предоставлена на официальном сайте ГИБДД и отражает все дорожно-транспортные происшествия в Российской Федерации [12].

Рисунок 7 - Фрагмент интерактивной карты ДТП на железнодорожных переездах России в январе 2023 г. по сравнению с январём 2022 г [12]

В таблице 1 представлены статистические данные ДТП в регионах с наибольшей аварийностью на официальных железнодорожных переездах России за январь 2023 года, по сравнению с аналогичным периодом прошлого года (АППГ).

Таблица 1 - Статистики ГИБДД о ДТП на железнодорожных переездах в январе

2023 г. по сравнению с аналогичным периодом прошлого года [12]

№ Регион ДТП Погибло Ранено

п/п Абсолютное Сравнение Абсолютное Сравнение Абсолютное Сравнение

значение с А1111Г, % значение с АППГ, % значение с АППГ, %

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Республика Карелия 41 -4,7 19 171,4 47 -11,3

2 Калининградская область 76 76,7 2 100 93 93,8

3 Новгородская область 55 27,9 11 57,1 71 20,3

4 Тульская область 95 -28 19 111,1 132 -30,9

5 Костромская область 50 22 3 200 71 26,8

6 Челябинская область 232 -23,2 35 34,6 305 34,6

7 Ростовская область 195 42,3 48 65,5 247 55,3

8 Республика Калмыкия 39 69,6 12 140 47 20,5

9 Республика Дагестан 115 23,7 22 57,1 169 38,5

10 Вологодская область 72 7,5 9 12,5 105 18

11 Ярославская область 81 -16,5 16 433,3 106 -19,1

12 Ивановская область 68 44,7 8 60 99 67,8

13 Брянская область 49 32,4 7 600 56 14,3

14 Калужская область 73 -17,2 12 9,1 100 -13,8

15 Курская область 74 12,1 7 40 105 19,3

16 Орловская область 54 14,9 5 400 62 1,6

17 Белгородская область 99 67,8 12 100 126 61,5

18 Липецкая область 86 22,9 16 166,7 116 9,4

19 Воронежская область 176 12,1 31 63,2 216 3,3

20 Волгоградская область 136 7,9 18 50 184 16,5

21 Краснодарский край 369 14,2 52 18,2 469 18,1

22 Крым 92 5,7 13 8,3 118 -7,8

23 Пензенская область 99 -5,7 13 30 164 7,2

24 Удмурская республика 91 -2,2 16 23,1 120 -11,1

25 Оренбурская область 102 21,4 15 50 132 26,9

1 2 3 4 5 6 7 8

26 Курганская область 43 -15,7 8 14,3 60 -4,8

27 Ханты-Мансийский автономный округ - Югра 106 -11,7 17 70 145 -25,6

28 Тюменская область 172 -7,5 21 75 264 0,4

29 Омская область 174 2,4 15 25 261 10,1

30 Новосибирская область 13 -0,7 25 56,3 202 16,8

31 Кемеровская область -Кузбасс 174 7,4 27 12,5 237 17,3

32 Хабаровский край 93 45,3 11 120 118 53,2

Из статистики следует, что за последний год в РФ в 32 областях увеличилось количество ДТП на железнодорожных переездах со смертельным исходом. В этих 32 областях погибло 545 человек. Наибольший рост происшествий со смертельным исходом наблюдается в Краснодарском крае, Ростовской области, Челябинской области, Воронежской области, республике Дагестан, Оренбургской области.

Из проведённого подсчёта по карте Яндекс неразрешённых переездов в сельскохозяйственных районах следует, что на 20 км дистанции в Краснодарском крае имеется в среднем 2,23 переезда, исходя из того, что эксплуатационная длина железнодорожных путей составляет 2245,2 км (на 2021 г.) примерное количество составляет 212 неразрешённых переездов. В Ростовской области среднее количество переездов на 20 км путей составляет 1,62 переезда, при эксплуатационной длине путей 1900,8 км, примерное количество неразрешённых переездов составляет 154 шт. В Ставропольском крае при среднем количестве 1,52 переезда на 20 км путей и эксплуатационной длине 921,8 км, примерное количество неразрешённых переездов составляет 70 шт.

В соответствии с техническими условиями по эксплуатации железнодорожных переездов, утвержденных приказом Минтранса России, к регулируемым переездам относятся переезды, оборудованные устройствами переездной сигнализации и шлагбаумами [6].

В соответствии с законодательством, электроснабжение устройств переездной сигнализации должно соответствовать действующим нормативам. При этом для устройств автоматики с рельсовыми цепями постоянного тока должен предусматриваться аккумуляторный резерв, с длительностью непрерывной работы не менее восьми часов при условии, что электропитание не отключалось предыдущие 36 часов [13]. Переездная сигнализация представляет собой совокупность сигналов и сигнальных устройств, размещаемых на пересечении в одном уровне железнодорожных путей с автомобильными дорогами, и служит для закрытия движения через переезд при приближении к нему поезда [5]. Однако, пока ещё сохраняется большое количество не электрифицированных переездов, требующих регулирования. Основной проблемой которых, является отсутствие, в местах их размещения, централизованного электроснабжения. А использование возобновляемых и местных источников энергии на практике, для энергообеспечения объектов российских железных дорог, не наблюдается.

Решением задачи электроснабжения отдельно стоящих местных, временных, технологических и стихийных переездов особенно расположенных в труднодоступных и удалённых от централизованных электросетей районах, может стать использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Мировая тенденция развития электроснабжения показывает рост использования возобновляемой энергетики. Практически на любой территории России есть возможность применения ВИЭ.

Энергетика на основе возобновляемых источников становится реально значимой в современном мире. Для дальнейшего и уверенного ее развития нужно применять современные достижения науки и техники при использовании альтернативных источников энергии. Потери энергии и недостаточная надежность при использовании автономных систем связаны с неполным использованием не до конца раскрытого потенциала таких систем. Величина потерь энергии может доходить до половины выработанной энергии. Снизить этот показатель может использование объединенных комплексов ВИЭ и автономных источников энергии,

а также применение современных преобразующих и контролирующих систем, позволяющих обеспечить гарантированное энергообеспечение потребителей.

В соответствии со стратегией развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года, предусматривается оборудование участков системой автоблокировки протяженностью 1851 км, как правило, на магистральных линиях и это не касается линий местного значения, пересекающихся с технологическими автомобильными дорогами сельских районов [14].

Ко всему прочему, северные и дальневосточные регионы России, где находятся основные объекты децентрализованного энергоснабжения используют автономные системы электроснабжения от различных топливных генераторов, которые создаются для конкретного потребителя. Электроснабжение таких систем не охватывает большую часть железнодорожных линий.

Вследствие этого, развитие электрифицированных участков железных дорог России производилось на тех территориях, где имелось, в первую очередь, централизованное электроснабжение.

На рисунке 10 представлена карта железных дорог России [15].

Рисунок 10 - Карта железных дорог России [15]

Диссертация, направленная на решение задачи автономного электроснабжения и автоматизации регулирования движения автомобильной и сельскохозяйственной техники на пересечениях автомобильных и железных дорог, с применением возобновляемых и традиционных источников энергии, расположенных на сельских территориях является актуальной, так как она подтверждена Федеральным законом "Об автомобильных дорогах и о дорожной деятельности в Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" от 08.11.2007 № 257-ФЗ, приказом Министерства транспорта РФ от 31 июля 2015 г. N 237 "Об утверждении Условий эксплуатации железнодорожных переездов", приказом Министерства транспорта Российской Федерации (Минтранс России) от 26 марта 2009 г. N 46 г. Москва "О Порядке открытия и закрытия пересечений железнодорожных путей с автомобильными дорогами (железнодорожных переездов)".

Степень разработанности темы

Вопросами построения сетей распределённой генерации и её эффективного использования занимались российские [16 - 25], и зарубежные исследователи [26 -32].

Тематика решения проблемы электрификации и электроснабжения сельских объектов отражена в работах следующих известных современных учёных: Стребкова Д.С., Харченко В.В., Виссарионова В.И., Елистратова В.В., Харитонова В.П., Николаева В.Г., Безруких П.П., Грибкова С.В., Евдокимова В.М., Тягунова М.Г., Юферева Л.Ю., Загинайлова В.И., Юдаева И.В., Сокольского А.К., Майорова В.А, Acharya N., Humayd B., Liang G., Su Y., Chen F. и др. Ими разрабатывались первичные преобразователи энергии и приборы: солнечные электростанции (СЭС), ветроэнергетические установки (ВЭУ), электронно-преобразующие устройства, генераторы; также изучались вопросы сельских энергетических систем.

Цель работы

Разработка и исследование автономного источника электроснабжения, сигнализации и блокировки для пересечений автомобильных дорог обычного типа с малоинтенсивными железнодорожными линиями на сельскохозяйственных территориях, при эффективном использовании возобновляемых и традиционных источников энергии.

Задачи исследования

1. Провести аналитический обзор существующего состояния и проблем электроснабжения пересечений автомобильных дорог обычного типа и малоинтенсивных железных дорог на сельских территориях Российской Федерации.

2. Определить основные условия применения системы автономного электроснабжения, сигнализации и блокировки с генераторами на возобновляемых и традиционных источниках энергии, для одноуровневого пересечения автомобильных и железных дорог на сельскохозяйственных территориях.

3. Разработать математическую модель, для расчёта мощности генерирующего оборудования и стоимость автономного энергетического комплекса по параметрам энергопотребления оборудования железнодорожного переезда и энергетического потенциала местных возобновляемых источников энергии.

4. Разработать автономную энергосберегающую систему электроснабжения, сигнализации и блокировки на железнодорожных переездах для автотранспорта на сельских территориях с использованием возобновляемых источников энергии, разработать и исследовать экспериментальный образец блока автоматики с датчиками вибрации системы сигнализации и блокировки автотранспорта на пересечениях с малоинтенсивными железнодорожными линиями.

5. Определить экономическую эффективность реализации разработанной системы электроснабжения, сигнализации и блокировки железнодорожного переезда не электрифицированной железнодорожной линии по сравнению с

аналогичной системой от централизованного источника энергии на примере неразрешённого переезда у села Найдёновка, Ставропольского края.

Диссертационная работа направлена на решение указанных задач для гарантированного электроснабжения заградительного оборудования на пересечениях автомобильных и железных дорог на сельских территориях путём применения автономных энергетических систем с традиционными и возобновляемыми источниками энергии.

Научная новизна

По результатам выполненной диссертационной работы получены следующие результаты:

- разработана новая система автономного электроснабжения, сигнализации и блокировки с распределёнными вольтодобавочными источниками питания на ВИЭ, для временных и технологических пересечений автомобильных и железных дорог;

- разработана математическая модель определяющая мощность генерирующего оборудования и его стоимость по параметру энергопотребления нагрузкой железнодорожного переезда, с учётом территориальной принадлежности;

- разработан алгоритм работы системы автономного электроснабжения, сигнализации и блокировки автотранспорта на железнодорожных переездах с применением традиционных источников энергии и ВИЭ;

- для системы автономного электроснабжения сигнализации и блокировки пересечений автомобильных и железных дорог, разработан, изготовлен и исследован, блок автоматики с датчиками вибрации с регулируемым порогом срабатывания при виброскорости от 3,5 мм/с.

Теоретическая и практическая значимость работы

- разработанные принципы организации и устройства системы автономного электроснабжения и регулирования пересечений железнодорожных переездов;

- структура системы автономного электроснабжения и регулирования пересечений автомобильных и железных дорог, с использованием традиционных и возобновляемых источников энергии.

- техническая документация на автономную систему электроснабжения железнодорожных переездов, подтвержденная актом о приёмке ООО «Научно-технический центр «Элита», разработчик - старший преподаватель кафедры «Системы управления транспортной инфраструктурой» ФГАОУ ВО (МИИТ) Гусарова Е.В. (Приложение А).

Методология и методы исследования

Методика базируется на едином подходе к предмету исследования в качестве единого объёма теоретических и практических результатов с использованием физических, математических, статистических и экономических методик, с применением программного обеспечения MSExcel, PCАD 8.5, АШюСАО 15, Cоmpusgrаpfic V 16, Сат Cаd 2.13, теоретических основ механики, электроники, электротехники, современного измерительного оборудования и приборов.

Положения, выносимые на защиту

1. Разработанная и исследованная система автономного электроснабжения на традиционных и возобновляемых источниках энергии позволяет использовать автоматизированное заградительное оборудование на пересечениях автомобильных и железных дорог в децентрализованных районах России и этим снизить количество нерегулируемых переездов.

2. Сформулированные условия применения автономного электроснабжения, сигнализации и блокировки позволяют создать автоматическую систему регулирования движения на пересечениях автодорог с железнодорожными линиями, расположенными в неэлектрифицированных районах.

3. Разработанная математическая модель, позволяет определить мощность генерирующего оборудования и его стоимость по параметру энергопотребления нагрузкой железнодорожного переезда в заданном районе.

4. Для обеспечения электроснабжения оборудования автономной системы сигнализации и блокировки необходимо применять электрическую схему с распределёнными по линии вольтодобавочными источниками энергии, обеспечивающими компенсацию омических потерь.

5. Разработанная и исследованная автономная система электроснабжения, сигнализации и блокировки железнодорожного переезда на базе СЭС у с. Найдёновка, имеет более низкие капитальные и эксплуатационные затраты по сравнению с аналогичной системой от централизованного источника энергии.

Степень достоверности полученных результатов

Достоверность экспериментальных исследований и полученные результаты подтверждены высокой степенью сходимости теоретических и экспериментальных параметрических данных, в том числе с использованием прикладных компьютерных программ, натурных исследований, фотографий.

Апробация научных исследований

Основные положения диссертационной работы были апробированы: -на VI Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт. Экономика. Социальная сфера. (Актуальные проблемы и их решения)» 29 апреля - 1 мая 2019 г. Россия. Пенза;

- на XVIII Международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности»14 - 19 декабря 2018 г. Россия. Пенза;

- на 73-ей Всероссийской научно-технической конференции им А.С. Попова. 20 -28 апреля 2018 г. Россия. Москва;

- на XIV Международной ежегодной конференции "Возобновляемая и малая энергетика - 2017". Энергосбережение. Автономные системы энергоснабжения стационарных и подвижных объектов" 17 - 18 апреля 2017 года. Россия. Москва.

- Всероссийская научно-практическая конференция «Энергообеспечение АПК» 23

- 24 декабря 2021 г. Россия, Москва;

- на XIX Международной научно-практической конференции «Возобновляемая и малая энергетика - 2022. Энергосбережение. Автономные системы энергоснабжения стационарных и подвижных объектов» 20 - 21 октября 2022 года. Россия. Москва.

Объект исследования

Комплексное применение электротехнологий, включающих в состав системы автономного электроснабжения электрогенераторы различных типов, преобразователи энергии, аккумуляторы, и их взаимодействие на одноуровневых пересечениях автомобильных и железных дорог.

Предмет исследования

Разработка принципов работы и структуры системы автономного электроснабжения и сигнализации генерирующего оборудования и накопителей энергии, для электроснабжения железнодорожного переезда.

Постановка проблемы

Организация электроснабжения пересечений автодорог с железными дорогами на сельских территориях, удалённых от централизованных источников энергии, сопряжена с большими трудностями, обусловленными значительными затратами на строительство распределительных сетей низкого напряжения и обеспечения их безаварийной работы. Решить проблему снижения аварийности в ряде случаев представляется возможным за счет применения энергетических комплексов, использующих энергию возобновляемых и традиционных топливных источников с её накоплением, гарантирующих бесперебойное электроснабжение систем регулирования автомобильным движением.

Структура диссертационной работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложений. Всего - 180 страниц, 73 иллюстрации, 48 таблиц.

На заимствованные материалы и работы, выполненные в соавторстве, сделаны соответствующие ссылки.

Публикации

Материалы диссертации отражены в 11 научных работах, их них 4 работ опубликованы в рецензируемых научных изданиях рекомендованных ВАК и приравненных к ним, 1 патенте на изобретения. Объём публикаций составляет 9 п. л. в которых доля автора 5 п. л.

Для повышения безопасности дорожного движения на неразрешённых железнодорожных переездах, предлагается предусмотреть мероприятия, направленные на повышение безопасности движения автотранспорта в сельскохозяйственных районах. Предлагается перевести переезды из класса нерегулируемых и неразрешённых, в класс регулируемых, ограниченно регулируемых, временно регулируемых, регулируемых светозагородительным оборудованием, регулируемых только световой сигнализацией или ограничительными предупреждающими знаками с ночным освещением, а для этого обеспечить их всем необходимым предупреждающим, ограждающим и осветительным оборудованием [5, 6]. Эти мероприятия содержат устройство автономного электроснабжения, позволяющего полностью обеспечить бесперебойную работу шлагбаумов, светофоров, заградительных щитов и освещения [5].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гусарова Елена Валентиновна, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Статистика: дорожное хозяйство России в цифрах [Электронный ресурс]. - URL: https://finance.rambler.ru/other/40457287-statistika-dorozhnoe-hozyaystvo-rossii-v-tsifrah/

2. Российский статистический ежегодник 2021 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://gks.ru/bgd/regl/b19_13/IssWWW.exe/Stg/d03/21-01.docx.

3. Россия потеряла статус лидера по протяженности железных дорог. [Электронный ресурс]. - URL: http://vzglyad.ru/news/2012/12/4/610211.html

4. Протяженность железных дорог Китая достигла 155 тысяч километров [Электронный ресурс]. - URL: https://zdmira.com/news/protyazhennost

5. Гусарова, Е.В. Применение возобновляемых источников энергии для гарантированного электроснабжения железнодорожных переездов // Транспорт. Экономика. Социальная сфера. Актуальные проблемы и их решения: сб. ст. VI Всеросс. научн.-практ. конф. (Пенза, ноябрь 2019). -Пензенский государственный аграрный университет. - 2019. - С. 34-43.

6. Гусарова, Е.В. Автономное электроснабжение железнодорожных переездов / Е.В. Гусарова // Вестник ВИЭСХ. - 2017. - № 2. - С. 112-118.

7. Постановление правительства РФ от 23.10.1993 № 1090 «О правилах дорожного движения» [Электронный ресурс]. - URL:

8. Яндекс карты. Станица Мечётинская — Яндекс Карты (yandex.ru) [Электронный ресурс]. - URL: http://www.consultant.ru/document/cons_ doc_LAW_2709.

9. Яндекс карты Ставропольский край, 07К-036 [Электронный ресурс].

- URL: https://yandex.ru/maps/org/stavropolskiy_broyler_filial/ 1043108060/?ll= 41.789353%2C45. 309019&z=13.5

10. Неразрешённые железнодорожные переезды [Электронный ресурс].

- URL: https://yandex.ru/images /search?text=аварии%20на%20ж%2Fд%20с% 20сельхозтехникой&from=tabbar.

11. Аварии на железнодорожных переездах. [Электронный ресурс]. -URL: https://yandex.ru/images/search?from=tabbar&text=сельские%20 железнодорожные%20переезды.

12. Показатели состояния безопасности дорожного движения [Электронный ресурс]. - URL: http://stat.gibdd.ru/.

13. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. Приложение №4. Техническая эксплуатация сооружений и устройств технологического электроснабжения железнодорожного транспорта [Электронный ресурс]. - URL: https://yandex.ru/turbo?text=https%3A%2F%2Forgperevozok.ru%2Fpte%2Fpriloz henie-4-ustroystva-yelektrosnabzheniya.

14. «Стратегии развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года» (распоряжение Правительства Российской Федерации от 17.06.2008 № 877-р) [Электронный ресурс]. - URL: https: //company. rzd. ru/ru/9353/page/105104?id= 155

15. Основные характеристики российской электроэнергетики [Электронный ресурс]. - URL: https://minenergo.gov.ru/node/532

16. Арсентьев, М.О. Анализ и структурно-параметрический синтез систем электроснабжения железнодорожного транспорта с установками распределенной генерации: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.13.01 / Арсентьев Михаил Олегович. - Иркутск, 2011. - 18 с.

17. Брагин, А.А. Алгоритм формирования графиков электрических нагрузок предприятия с применением аккумуляторных батарей в качестве потребителей-регуляторов мощности: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.09.03 / Брагин Антон Александрович. - СПб., 2013. - 20 с.

18. Ершов, М.С. Некоторые вопросы устойчивости промышленных электротехнических систем с генераторами собственных нужд. / М.С. Ершов, А.В. Егоров, А.А. Трифонов, Е.И. Рудина // Промышленная энергетика. - 2006. - №8. - С. 57-68.

19. Курочкин, Д.С. Методический подход к выбору газопоршневых энергоустановок по критерию минимальной совокупности стоимости владения для различных условий эксплуатации / Д.С. Курочкин, Д.В. Михеев // Вестник ЮРГТУ (НПИ). - 2014. - №4. - С. 4-10.

20. Муров, А.Е. Система энергетического менеджмента в электросетевом комплексе / А. Е. Муров, А. В. Мольский, О. Ю. Клинков, Н. Н. Иванов, И. Л. Архипов, В. Э. Воротницкий, В. К. Лозенко и др. -Красноярск: ИПК «Платина». - 2014. - 212 с.

21. Тарасенко, В.В. Генетический алгоритм выбора распределённой генерации / В.В. Тарасенко // Вестник Южно-Уральского Государственного Университета. Серия «Энергетика». - 2010. - Вып. 13. - №14. - С. 15-19.

22. Тарасенко, В.В. Оптимизация развития и функционирования системы энергоснабжения с распределённой генерацией: дис. ... канд. техн. наук: 05.14.02 / Тарасенко Виктор Викторович - Челябинск, 2012. - 223 с.

23. Трифонов, А.А. Оценка качества систем электроснабжения с электростанциями собственных нужд нефтегазовых комплексов на стадии проектирования и реконструкции: дис. ... канд. техн. наук: 05.09.03 / Трифонов Александр Александрович. - М., 2006 - 278 с.

24. Харитонов, Д.А. Разработка методики выбора и рационального использования когенерационных систем в качестве источника электроэнергии на предприятии по технико-экономическим критериям: дис. ... канд. техн. наук / ГОУ ВПО «Московский энергетический институт (технический университет) / Харитонов Дмитрий Александрович. - М., 2007. - 148 с.

25. Цинкович, О.И. Обоснование структуры и параметров электротехнических комплексов промышленных предприятий с локальными источниками энергии: дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / Цинкович Олег Игоревич. - СПб., 2014. - 142 с.

26. Acharya, N. An analytical approach for DG allocation in primary distribution network / N. Acharya, P. Mahat, N. Mithulananthan // Electric Power Systems Research. - 2007. - №l.

27. Bin Humayd, A. Distribution system planning with distributed generation: optimal versus heuristic approach / А. Bin Humayd // A thesis for the degree of Master of Applied Science in Electrical and Computer Engineering. - University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada. - 2011. - 72 р.

28. Georgilakis, P.S. Optimal distributed generation placement in power distributed network: models, methods, and future research / P.S. Georgilakis, N.D. Hatziargyrios // IEEE Trans. Power Syst. - Vol. 28, №. 3. - August, 2013.

29. Jamian, J.J. Implementation of evolutionary particle swarm optimization in distributed generation sizing / J.J. Jamian, M.W. Mustafa, H. Mokhlis, M.A. Babarudin // International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE). - Vol. 2, No. 1. - February 2012. - С. 137-146.

30. Ma, J. Size and location of distributed generation in distribution system based on immune algorithm / J. Ma, Y. Wang, L. Yang // The 2nd International Conference on Complexity Science & Information Engineering, Systems Engineering Procedia 4. - 2012. - С. 124-132

31. Mauri, M. Integration of Hybrid Distributed Generation Units in Power Grid / M. Mauri, L. Frosio, G. Marchegiani // Electrical Generation and Distribution Systems and Power Quality Disturbances: book edited by Gregorio Romero Rey and Luisa Martinez Muneta (November, 2011). - С. 3-30.

32. Wong, S.M. Some aspect of distribution system planning in the context of investment in distributed generation: A thesis for the degree of Doctor of Philosophy in Electrical and Computer Engineering / S.M. Wong, - University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada. - 2009. - 153 с.

33. Статистика / Официальная статистика / Предпринимательство / Транспорт / Основные итоги работы транспорта [Электронный ресурс]. -URL: https://rosstat.gov.ru /

34. ГОСТ Р 52398-2005. Классификация автомобильных дорог. Основные параметры и требования.

35. Евразия [Электронный ресурс]. - URL: http://www.eav.ru/publ 1.php?publid=2015-09a02

36. Евразия [Электронный ресурс]. - URL: http://www.eav.ru/publ1.php?publid=2017-11a07

37. Автостатистика [Электронный ресурс]. - URL: https://www.autostat.ru/infographics/26425/

38. Включите свет на переезде [Электронный ресурс]. - URL: https://www.gudok.ru/zdr/175/?ID=1466288&archive=50381.

39. Приказ Министерства транспорта РФ от 31 июля 2015 г. N 237 "Об утверждении Условий эксплуатации железнодорожных переездов" (с изменениями и дополнениями) [Электронный ресурс]. - URL: https://base.garant.ru/71178536/

40. ГОСТ Р 54984-2012 «Освещение наружное объектов железнодорожного транспорта. Нормы и методы контроля».

41. Постановление правительства РФ от 27.09.2016. № 973 [Электронный ресурс]. - URL: https://rulaws.ru/goverment/Postanovlenie-Pravitelstva-RF-ot-27.09.2016-N-973/)

42. Гусаров, В.А. Микросеть на основе ВИЭ как инструмент концепции распределенной энергетики / В.А. Гусаров, В.В. Харченко //Альтернативная энергетика и экология. - 2013. - №2 (119). - С. 80-85.

43. Журнал Сантехника, Отопление, Кондиционирование, Энергосбережение [Электронный ресурс]. - URL: https://www.c-o-k.ru/articles/avtonomnoe-energosnabzhenie-energokompleksami-na-baze-vozobnovlyaemyh-istochnikov-energii

44. Отчет о функционировании ЕЭС России в 2022 году [Электронный ресурс]. - URL: https://www.so-ups.ru/fileadmin/files/company/ reports/disclosure /2023/ups_rep2022.pdf

45. Транспорт Российской Федерации [Электронный ресурс]. - URL: http://rostransport.com/article/17822/

46. Википедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Людность_сельских_населённых_пунктов_Россий ской_Федерации

47. Безруких, П.П. Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России. / П.П. Безруких, Ю.Д. Арбузов, Г.А. Борисов, В.И. Виссарионов, В.М. Евдокимов, Н.К. Малинин, Н.В. Огородов, В.Н. Пузаков, Г.И. Сидоренко, А.А. Шпак // Наука. - 2002.- С. 10.

48. Берлянд, Т.Г. Распределение солнечной радиации на континентах. Л.: Гидрометеоиздат. - 1961.

49. Пивоварова, З.И. Климатические характеристики солнечной радиации как источник энергии на территории СССР / З.И. Пивоварова, В.В. Стадник // Л.: Гидрометеоиздат. - 1988. - С. 292.

50. Национальный атлас России [Электронный ресурс]. - URL: http s: //national atlas .ru/tom2/ 152.html

51. Тарнижевский, Б.В. Определение показателей работы солнечных установок в зависимости от характеристик радиационного режима // Теплоэнергетика. - Вып. 2. - 1960.

52. Фугенфиров, М.И. Использование солнечной энергии в России // Теплоэнергетика. - 1997. - С. 248.

53. Amein, H. Integration of transparent insulation shells in linear solar receivers for enhanced energy and exergy performances / H. Amein, M. A. Kassem, S. Ali // RENEWABLE ENERGY. - 2021. - Т. 171 . - С. 344-359.

54. Kasaeian, A. Cavity receivers in solar dish collectors: A geometric overview / A. Kasaeian, A. Kouravand, M. A. V. Rad // RENEWABLE ENERGY. - 2021. - Т. 169 . - С. 53-79 .

55. Gong, J. Comparative study of heat transfer enhancement using different fins in semi-circular absorber tube for large-aperture trough solar concentrator / J. Gong, J. Wang, P.D. Lund // RENEWABLEENERGY. - 2021. - Т.169 . - С. 12291241.

56. Cui, Y. Algorithm for identifying wind power ramp events via novel improved dynamic swinging door / Y. Cui, Y. He, X. Xiong // RENEWABLE ENERGY. - 2021. - Т. 171. - С 542-556.

57. Сапсан-Энергия [Электронный ресурс]. - URL: http: //www. sev. ru/info/2011-12-13/134

58. Студия света [Электронный ресурс]. - URL: https://simpleled.ru/products/category/solar-panels

59. Ваш солнечный дом [Электронный ресурс]. - URL: https://shop.solarhome.ru/cat-pv-batteries/cat-pv-panels/

60. Солнечная корона [Электронный ресурс]. - URL: https://solarcrown.ru/magazin2/folder/630587421

61. Альтернативная энергетика [Электронный ресурс]. - URL: https://mywatt.ru/solnechnie_batarei/hevelsolar/hvl-270-hjt

62. Твое солнце [Электронный ресурс]. - URL: http://www.sunyour.ru/katalog/elektrichestvo-ot-solnca/solnechnye-moduli/monokristallicheskij -solnechnyj-modul-tsm-100-mono-100vt-12v-292-389-400-451-453-507-508-detail/

63. Муругов, В.П. Солнечное электричество с 1000 крыш в Германии / В.П. Муругов, С.Н. Мартиросов // Возобновляемая энергия. - 1998. - №4.

64. Бутузов, В.А. Законодательное обеспечение развития энергосбережения на основе возобновляемых источников энергии // Альтернативная энергетика и экология. - 2008. - № 7 (63). - С. 126.

65. Бутузов, В.А. Евросоюз - Россия. Энергетическая политика в области использования возобновляемых источников энергии / В.А. Бутузов // Промышленная энергетика. - 2008. - № 4.

66. Грибков, С.В. Определение аэродинамических характеристик ветроколес ветроустановок по интенсивности разбега ветроколеса / С.В. Грибков // Новое в российской электроэнергетике. - 2021. - № 5. - С. 16-21.

67. Bruck, M. Pricing bundled renewable energy credits using a modified LCOE for power purchase agreements / M. Bruck, P.Sandborn // RENEWABLE ENERGY. - 2021. - Т.170. - С. 224-235.

68. Ishikawa, S. Load response of biogas CHP systems in a power grid. / S. Ishikawa, N.O. Connell, R. Lechner // RENEWABLE ENERGY. - 2021. - Т. 170.

- С 12-26.

69. Shair, J. Hardware-in-the-Loop and Field Validation of a Rotor-Side Subsynchronous Damping Controller for a Series Compensated DFIG System / J. Shair, X. Xie, Y. Li // IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY. - 2021.

- Т. 36. - Вып. 2. - С 698-709.

70. Ветроэнергетическая отрасль Европы: итоги 2019 [Электронный ресурс]. - URL: https://www.eprussia.ru/epr/386/4513980.htm

71. Справочник по климату СССР. Вып. 1, ч. 3. Ветер. Л.: Гидрометеоиздат. - 1966. - С. 306.

72. Справочник по климату СССР. Вып. 2, ч. 3. Ветер. Л.: Гидрометеоиздат. - 1966. - С.120.

73. Справочник по климату СССР. Вып. 3, ч. 3. Ветер. Л.: Гидрометеоиздат. - 1966. - С.271.

74. Рекомендации по определению климатических характеристик ветроэнергетических ресурсов. Л.: Гидрометеоиздат. - 1989. - С 80.

75. Методика определения ветроэнергетических ресурсов для оценки эффективности использования ветроэнергетических установок на территории России и стран СНГ // Рекомендации по стандартизации. Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. М.: 1994. - С 78.

76. Усачёв, И. Нетрадиционная энергетика России / И. Усачёв, Б. Историк, Ю. Шполянский, М. Лунаци // Альтернативная энергетика. М.: 2007. (1). - С. 4 - 8.

77. Ветрогенераторы [Электронный ресурс]. - URL: http: //www. sev. ru/catalog/vetrogolovki/sapsan-energiya/sapsan-1000/

78. Шефтер Я.И. Изобретателю о ветродвигателях и ветроустановках / Я.И. Шефтер, И.В. Рождественский // Издательство министерства сельского хозяйства СССР. - Москва. - 1957. - с. 145.

79. Жуковский, Н.Е. Полное собрание сочинений в 9 томах (С.А. Чаплыгин, А.И. Некрасов, В.А. Архангельский, В.П. Ветчинкин, А.П. Котельников - ред.). - М.-Л.: ОНТИ. - 1935 - 1937.

80. Сабинин, Г. Х. Теория идеального ветряка // Труды ЦАГИ. 1927. Вып. 32.

81. Жуковский, Н.Е. Вихревая теория гребного винта, I - IV // I - III в Трудах Отделения Физических наук Общества Любителей Естествознания: 1, 1913, т. 16(1);II, 1914, т. 17(1); III, 1915, т 17(2); IV в трудах авиационного расчётно-испытательного бюро (1918) №3.

82. Фатеев, Е.М. Ветродвигатели и ветроустановки // Сельхозгиз. М.:

1956.

83. Фатеев, Е.М. Как сделать самому ветроэлектрический агрегат // Массовая Радио - библиотека. Госэнергоиздат. М.: 1949.

84. Все о генераторах электричества [Электронный ресурс]. - URL: https: //generatorexperts.ru/benzinovye/ili-dizelnyj. html

85. Обзор дизельных генераторов малой мощности [Электронный ресурс]. - URL: https://www.equipnet.ru/articles/tech/tech_1320.html

86. Груздев, А.И. Состояние, проблемы и направление развития современных накопителей электрической энергии. // Альтернативная энергетика и экология. - 2008. - № 7 (63). - С. 116-124.

87. Jayananda, D. A. Validity of MPPT Technique Using Super capacitors as Energy Storage Devices: Example of the SCALED converter technique / D. Jayananda, N. Kularatna, D. Steyn-Ross // 45th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (Lisbon, Portugal, 14-17 oct, 2019). - IECON, 2019. - С 2301-2306.

88. Gur Turgut, M. Review of electrical energy storage technologies, materials and systems: challenges and prospects for large-scale grid storage // Energy & Environmental Science. - 2018. - Т 10. - № 11. - С. 2696-2767.

89. Грибков, С.В. Развитие ветроэнергетики в России // Вестник Российской академии естественных наук. Издание Российской академии наук. - 2009. - Т. 9. - № 1. - С. 38-41.

90. Груздев, А.И. Накопители электрической энергии для электроустановок с топливными элементами / А.И. Груздев, В.Л. Туманов // Труды II Международного симпозиума по водородной энергетике. - 2007. -М.: Издательский дом МЭИ. - С. 77-80.

91. Груздев, А.И. Концепция построения систем контроля и управления высокоэнергоёмких литиевых аккумуляторных батарей // Электрохимическая энергетика. - 2005. - Т. 5. - № 2. - С. 90 -93.

92. Менухов, В. Сверхёмкие электрохимические конденсаторы. Что это?/ В. Менухов // Электронные такое компоненты и технологии. - 2000. № 5. - С. 59- 62.

93. Вдовин, Н.Н. Принципы построения высокоэнергетических батарей на базе литийионных аккумуляторов большой ёмкости / Н.Н. Вдовин, А.И. Груздев, В.В. Жданов, А.В. Краснобрыжий // Фундаментальные проблемы электрохимической энергетики: мат. VI Международной конференции (Саратов, 2005). - Саратов, 2005: Издательство СГУ. - С. 63-65.

94. Кузнецов, В.П. Двойнослойные конденсаторы (ионисторы) на основе нанопористых углеродных материалов - перспективные накопители электроэнергии / В.П. Кузнецов, М.Е. Компан, А.Е. Кравчик // Альтернативная энергетика и экология. - 2007. № 2 (46). - С. 106-109.

95. Постановления Правительства РФ от 12.10.2006 № 611 «О порядке установления и использования полос отвода и охранных зон железных дорог» [Электронный ресурс]. - URL: https:// base.garant.ru/190086/

96. Приказ Министерства транспорта РФ от 31 июля 2015 г. N 237 "Об утверждении Условий эксплуатации железнодорожных переездов" (с изменениями на 6 августа 2019 г.) [Электронный ресурс]. - URL: https://docs.cntd.ru/document/420294061

97. Сапожников, В.В. Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / В.В. Сапожников, М.Т. Ковалев, В.А. Кононов // М.: Маршрут, 2005. - 451с.

98. ГОСТ Р 54984-2012 «Освещение наружное объектов железнодорожного транспорта. Нормы и методы контроля».

99. Приложение № 4 к Правилам технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации.

100. Khaloie, H. Optimal Behavior of a Hybrid Power Producer in Day-Ahead and Intraday Markets: A Bi-Objective CVaR-Based Approach / H. Khaloie, M. Mollahassani-Pour, A. Anvari-Moghaddam // IEEE TRANSACTIONS ON SUSTAINABLE ENERGY. - 2021. -Т. 12. - № 2. - С 931-943.

101 Ignacio, Levieux, L. Predictive management approach for the coordination of wind and water-based power supplies/ L. Ignacio Levieux, C. Ocampo-Martinez, F. Inthamoussou // ENERGY. - 2021. - Т. 219. - 119535.

102. Enkhtsetseg, M. Impact of active power recovery rate of DFIG wind farms on first swing rotor angle stability / M. Enkhtsetseg, L. Meegahapola, A. Vahidnia // IET GENERATION TRANSMISSION & DISTRIBUTION. - 2020.-Т.14. - № 25. - С. 6041-6048.

103. Atif, A. Fuzzy logic controller for solar power smoothing based on controlled battery energy storage and varying low pass filter / A. Atif, M. Khalid // IET RENEWABLE POWER GENERATION. - 2020. - Т.14. - № 18. - С. 38243833.

104. Rezaei, M. Multi-criteria location identification for wind/solar based hydrogen generation: The case of capital cities of a developing country/ M. Rezaei, K. Khalilpour, M. Jahangir i// INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY. - 2020. - Т. 45. - № 58. - С. 33151-33168 .

105. Barzehkar, M. Decision support tools for wind and solar farm site selection in Isfahan Province, Iran / M. Barzehkar, K. Parnell, N. Mobarghaee Dinan // CLEAN TECHNOLOGIES AND ENVIRONMENTAL POLICY. - 2021. -Т. 23. - № 4, SI. - С.1179-1195.

106. Lyu, C. DRO-MPC-based data-driven approach to real-time economic dispatch for islanded microgrids / С. Lyu, Y. Jia, Z. Xu // IET GENERATION TRANSMISSION & DISTRIBUTION. - 2020. - Т. 24. - № 14. - С. 5704-5711.

107. Erol-Kantarci, M. DRIFT: Differentiated RF Power Transmission for Wireless Sensor Network Deployment in the Smart Grid / M. Erol-Kantarci, H. Mouftah // IEEE Globecom Workshops (Anaheim, CA, 03-07dec.,2012). IEEE GC WKSHPS, 2012. - С. 1491-1495.

108. Sakagami, T. Simulation to Optimize a DC Microgrid in Okinawa / T. Sakagami, Y. Asai, H. Kitano // 4th IEEE International Conference on Sustainable Energy Technologies (Hanoi, Vietnam, 14-16 nov., 2016). IEEEICSET, 2016. - С. 214-219.

109. Пат. 2706021 Рос. Федерация: МПК H02K 9/16, H02K 1/32. Высокоскоростной генератор [Текст] / Гусаров В.А., Гусарова Е.В., Кузнецова И.Ю.; заявитель и патентообладатель Москва, ФГБНУ ФНАЦ ВИМ. - № 2018145279; заявл. 20.12.2018; опубл. 13.11.2019, Бюл. № 32. - 7 с: ил.

110. Гусаров, В.А. Микрогазотурбинная установка для автономного энергоснабжения / В.А. Гусаров, Е.В. Гусарова // Газотурбинные технологии. 2017. - № 6 (149). - С. 8-12.

111. Гусарова, Е.В. Системы автономного освещения железнодорожных объектов / Е.В. Гусарова // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. - 2021. - Т.68. - №4 (45). - С. 36-44.

112. Гусарова, Е.В. Повышение эффективности системы безопасности на железнодорожных переездах / Е.В. Гусарова // Научный электронный журнал Меридиан. - 2020. - №8 (42). - С. 3-5.

113. Aquila, G. Modelling and design of wind-solar hybrid generation projects in long-term energy auctions: a multi-objective optimisation approach / G. Aquila, A. de Queiroz, L. Lima // IET RENEWABLE POWER GENERATION. -2020. - Т.14. - №14. - С 2612-2619.

114. Iliadis, P. Energy management and techno-economic assessment of a predictive battery storage system applying a load levelling operational strategy in

island systems/ P. Iliadis, S.Ntomalis, K. Atsonios // INTERNATIONAL JOURNAL OF ENERGY RESEARCH. - 2021. - T. 45. №2 . - С. 2709-2727.

115. Wu, Z. Profit-Sharing Mechanism for Aggregation of Wind Farms and Concentrating Solar Power / Z. Wu, M. Zhou, J. Wang // IEEE TRANSACTIONS ON SUSTAINABLE ENERGY. - 2020. - Т. 11. - № 4. - С. 2606-2616.

116. Finn, T. A high-resolution suitability index for solar farm location in complex landscapes / T. Finn, P. McKenzie // RENEWABLEENERGY. - 2020. -Т.158 . - С. 520-533.

117. Nadaleti, W. Integration of renewable energies using the surplus capacity of wind farms to generate H-2 and electricity in Brazil and in the Rio Grande do Sul state: energy planning and avoided emissions within a circular economy / W. Nadaleti, G. dos Santos, V. Lourenco // NTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY. - 2020. - Т. 45. - № 46. - С 24190-24202.

118. Boopathi, K. Optimization of the Wind Farm Layout by Repowering the old Wind Farm and integrating Solar Power Plants: A Case Study / K. Boopathi, S. Ramaswamy, V. Kirubaharan // INTERNATIONAL JOURNAL OF RENEWABLE ENERGY RESEARCH. - 2020. - Т. 3. - № 10. - С. 1287-1301.

119. Светофор переездный двузначный СП2-1 НКМР.676658.031 ТУ (ГОСТ Р 52282-2004) со светодиодными системами для однопутных участков [Электронный ресурс]. - URL: https://alfazhat.ru/catalog/pereezdnoe-oborudovanie/svetofory/sp2-1-nkmr-676658-031 -tu-gost-r-52282-2004-dlya-odnoputnykh-uchastkov/

120. Светофор заградительный со светодиодными светооптическими системами 17669-00-00 [Электронный ресурс]. - URL: https://alfazhat.ru/catalog/svetofory-machtovye/zagraditelnye/svetodiodnyy-

17669-00-00-tu32-tssh-2141 -2009/

121. Ведомственные нормы технологического проектирования ВНТП/МПС-8. / Гипротранссигналсвязь._Л.: Транспорт. 86.

122. Булычева Е.А. Перспективы применения комплексов альтернативной энергии на примере республики Таджикистан / Е.А. Булычева,

О.А. Фролков, Р.В. Солопов, А.Х Сафорзода // Международный научно-исследовательский журнал. - № 10 (64). - Часть 3. - Октябрь. - С. 57-63.

123. Электроагрегат АБ-1-П/30-М1 [Электронный ресурс]. - URL: http: //radiobooka.ru/vorobyev/vorobyev3 -3 .phtml.

124. График заряда батареи [Электронный ресурс]. - URL: http://proecovolt.ru/docs/zu_eco_lux_com.png

125. Цены на бензин АИ 80: [Электронный ресурс]. - URL: https://russiabase.ru/prices.php?region=90&mark=ai80

126. Цены на масло М-8В [Электронный ресурс]. - URL: https://necton-sea.ru/catalog/masla/motornye/m-8v/

127. DC/AC инвертор [Электронный ресурс]. - URL: https://www.chipdip.ru/product/ts-1500-224b

128. Cherian Mathew, E. Integration of renewable energy sources with LCC HVDC system using a new circuit topology with DC fault ride-through capability /

E. Cherian Mathew, A. Das, R. Sharma // let power electronics. - 2020. - Т. 13. -№ 19. - Р. 4551-4561.

129. Hasanpour, S. New Single-Switch quadratic boost DC/DC converter with Low voltage stress for renewable energy applications / S. Hasanpour, Y. Siwakoti,

F. Blaabjerg // let power electronics. - 2020. - Т. 13. - № 19. - Р. 4592-4600.

130. Singh, Y. Photovoltaic-battery powered grid connected system using multi-structural adaptive circular noise estimation control / Y. Singh, B. Singh, S. Mishra // let power electronics. - 2020. - Т. 14. - № 2. - Р. 397-411.

131. Усачева, И.В. Микросети для локального энергоснабжения децентрализованных потребителей: обзор международного опыта / И.В. Усачева, Л.В. Пономарева, В.В. Антоненко, И.В. Усачева, Л.В. Пономарева, В.В. Антоненко // Научные труды Вольного экономического общества России. - 2021. - Т. 229. - № 3. - С. 167-184.

132. Гусарова, Е.В. Повышение эффективности системы безопасности на железнодорожных переездах // Транспорт. Экономика. Социальная сфера. Актуальные проблемы и их решения: сб. ст. V Международ. научн.-практ.

конф. (Пенза, окт. 2018). - Пензенский государственный аграрный университет. - С. 41-43.

133. Гусарова, Е.В. Телевидение как элемент безопасности на железнодорожном транспорте / Е.В. Гусарова // В сборнике: Экология и безопасность жизнедеятельности. сборник статей XVIII Международной научно-практической конференции. - 2018. - С. 131-133.

134. Кнышев, И.П. Система технического зрения на железнодорожном транспорте / И.П. Кнышев, Е.В. Гусарова, Т.Т. Тулемисов // Автоматика, связь, информатика. - 2019. - № 10. - С. 15-17.

135. Gueye, I. Performance of Hybrid RF/FSO Cooperative Systems Based on Quasicyclic LDPC Codes and Space-Coupled LDPC Codes / I. Gueye, I. Dioum, I. Diop // Wireless communications & mobile computing. - 2020. - Т.2020 . -Номер статьи: 8814588.

136. Al-Saman, A. Radio Propagation Measurements in the Indoor Stairwell Environment at 3.5 and 28 GHz for 5G Wireless Networks / A. Al-Saman, M. Mohamed, M. Cheffena // International journal of antennas and propagation. -2020. - Т.2020 -. 9 . - Номерстатьи: 6634050.

137. Li, J. Localisation algorithm for security access control in railway communications /J. Li, H. Wu // Iet intelligent transport systems. - 2020. - Т. 14. -№ 14. - Р.2151-2159.

138. Tavana, M. Wireless Power Transfer for Aircraft IoT Applications: System Design and Measurements / M. Tavana, M. Ozger, A. Baltaci // Ieee internet of things journal. - 2021. - Т. 8. - № 15. - Р. 11834-11846.

139. Mitsugi, J. Frequency Efficient Subcarrier Spacing in Multicarrier Backscatter Sensors System / J. Mitsugi, Y. Sato, Y. Kawakita // 12th International Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia (SISA) (Atsugi, Japan. 13-14 dec., 2018). Ieice transactions on fundamentals of electronics communications and computer sciences. - 2019. - Т. E102A. - № 12. - Р. 1834-1841.

140. Chatti, I. Comparative analysis of MIMO-based FSO and MIMO-based MGDM communications / I. Chatti, F. Baklouti, F. Chekir // Opticalreview. - 2019.

- Т. 26. - № 6. - Р. 631-643.

141. Гусарова, Е.В. Влияние параметров фрактальных сигналов на характеристики скейлинговой системы передачи информации / Е.В. Гусарова, С.А. Чеченя // В книге: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тезисы докладов Двадцать третьей Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов. В 3-хтомах. - 2017. - С. 28.

142. Vodolazskaya, I. Effect of tunneling on the electrical conductivity of nanowire-based films: Computer simulation within a core-shell model / I. Vodolazskaya, A. Eserkepov, R. Akhunzhanov // Journal of applied physics. -2019. - Т. 126. - № 24. - Номер статьи: 244903.

143. ГОСТРИСО 14837-1-200. Вибрация. Шум и вибрация, создаваемые движением рельсового транспорта.

144. Электромеханический вибродатчик VTV122 [Электронный ресурс].

- URL: https://global-a.biz/p429581763-vtv122-datchik-vibratsii.html.

145. Электромеханический вибродатчик ВД06А [Электронный ресурс].

- URL: https://www.equipnet.ru/equip/equip_76997.html

146. СНиП 32-01-95. Железные дороги колеи 1520 мм.

147. Гусарова, Е.В. Применение автономных систем электроснабжения на возобновляемых источниках энергии для снижения аварийности сельхозтехники в агропромышленных районах России / Гусаров В.А., Гусарова Е.В., Жуков К.В., Харченко В.В. // Вестник аграрной науки Дона. -2022. - Т. 15. № 2 (58). - С. 81-91.

148. Гусарова, Е.В. Система безопасности для сельскохозяйственной техники на железнодорожных переездах / Гусаров В.А., Гусарова Е.В., Харченко В.В. // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. - 2022. -Т. 69. № 3 (48). - С. 95-102.

149. Гусаров, В.А. Повышение надежности паровых машин для тепло-электроснабжения промышленных объектов / В.А. Гусаров, Е.В. Гусарова // Проблемы машиностроения и автоматизации. - 2020. - № 2. - С. 31-36.

150. Карпущенко Н.И. Проблемы обеспечения безопасности движения на железнодорожных переездах / Н.И. Карпущенко, Д.В. Величко, Т.В. Колмогорова // Транспорт Российской Федерации. - 2011. - № 4. - С. 47-50.

151. Темпы инфляции [Электронный ресурс]. - URL: http://global-

finances.ru/inflyatsiya-v-rossii-po-godam/#:~:text=Инфляция%20в%20России %20по%20годам %3A,13% 2С28%202009г.%20-%208%2С8%202010г

152. Тарифы на электроэнергию [Электронный ресурс]. - URL:

https://time2save.ru/tarify-na-elektroenergiu-dla-malih-predpriyatiy-i-ip

153. Бочаров, В.В. Инвестиции: Учебное пособие / В.В. Бочаров. - СПб.: Питер. - 2004.

«Утверждаю» Научно-технического центра «Элита» Д\Шниткин А.В.

о приёмке технической документации по устройству автономной системы электроснабжения

В настоящее время в АО «РЖД», в промышленных, угледобывающих и металлургических предприятий имеются трудности по электроснабжению объектов железнодорожной инфраструктуры, удалённых от централизованных линий электропередач.

ООО «Научно-техническим центром «Элита» получена техническая документация по устройству автономной системы электроснабжения объектов железнодорожной инфраструктуры АО «РЖД». Разработчик старший преподаватель кафедры «Системы управления транспортной инфраструктурой» ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ) Гусарова Елена Валентиновна.

Разработанная гибридная автономная система электроснабжения включает возобновляемые и традиционные источники энергии и может работать в автоматическом режиме, что обеспечивает высокую надёжность и экономическую эффективность данной разработки.

Представленная система автономного электроснабжения обладает практической значимостью и в перспективе предполагается к внедрению на объектах промышленного железнодорожного транспорта и сети железных дорог России.

Начальник отдела внедрения

Ведущий инженер отдела внедрения

Дубко П.В.

Иванов И.И.

Приложение В

Расчет относительной стоимости единицы мощности ЛОтн.стоим, руб./Вт генераторов

Марка Мощность Цена, руб. Цена за к1 "-отн.стоимз

(для АБ- 1 Вт руб./Вт

емкость)

ВЭС ДАЧА-500 500 Вт 80 000 160

Ветрогенератор 1500 1500 Вт 110 300 73,54

BT/24V

ДАЧА-1 1000 Вт 90 300 90.30 96

ДОМ-2 2000Вт 120500 60,25

СЭС ECO GEL 1000 Вт 45464 45,46

DOMINATOR 3000 Вт 134772 44,92

HYBRID GEL 1300 Вт 78115 60,10 /IQ /1/1

DOMINATOR 3000 Вт 141318 47,11 49,44

Панцирь

АБ АКБ Парус электро 250 Ач 47880 191,52

НМАКБ

АКБ Парус электро 100Ач 17965 179,65

HM-12-100

АКБ DeltaHRL12-80 80 Ач 18667 233,34 ОПП 200

АКБ Парус электро

HML-12-150 150Ач 29354 195,69

ДГ АМПЕРОС LDG 4200 Вт 105400 25,1

5000CLE с АВР

ZONGSHEN

KB5000E с АВР 4000 Вт 99890 24,97

Zongshen KB6000E 23,11

сАВР 5000 Вт 105890 21,18

IPower A5500EA c

АВР 5000 Вт 105990 21,19

ВЭУ https://energystock.ru/vetrogeneratory/vetryaki-dlya-doma

АБ https : //powerquality .ru/oborudovanie/akkumulyatornye-batarei/parus-elektro-

hml-12-150/

СЭС https://econrj.ru/solnechnie-jelektrostancii/solnechnaja-jelektrostancija-1 -0-

kvt-ch-v-sutki-eco-gel.html

ДГ http://volterica.ru/ipower-a5500ea-c-avr.html;

https://www.energocontinent.ru/catalog/generatory-s-avtozapuskom/dizelnye-generatory-s-avr