Повышение качества электрической энергии и электромагнитной безопасности в системах электроснабжения железнодорожного транспорта, оснащённых устройствами smart grid, путем применения методов и средств математического моделирования на основе фазных координат Этап 1: улучшение качества электроэнергии и повышение электромагнитной безопасности в системах электроснабжения железных дорог переменного тока

Цель работы состоит в разработке методов, алгоритмов и программного обеспечения для моделирования систем электроснабжения железных дорог (СЭЖД), оснащенных комплексами активных элементов smart grid. Методы исследования базировались на компьютерном моделировании СЭЖД и использовании численных алгоритмов решения систем трансцендентных уравнений, имеющих большую размерность. Результаты работы. В отчете приведено описание разработанных методов, алгоритмов и программного обеспечения для решения следующих актуальных задач: 1. Формирование цифровых моделей активных элементов smart grid, применимых в системах электроснабжения железных дорог. 2. Разработка методов моделирования режимов систем электроснабжения железных дорог, оснащенных устройствами, реализованными по технологиям интеллектуальных сетей и обеспечивающими улучшение качества электроэнергии, уменьшение ее потерь, повышение электромагнитной безопасности, снижение электромагнитного загрязнения окружающей среды. 3. Формирование концепции цифровых двойников (Digital Тwin), обеспечивающих реализацию виртуальных прототипов реальной тяговой сети (ТС) и создание условий максимальной защищенности персонала при работе в зонах электромагнитного влияния высоковольтных и сильноточных ТС. 4. Разработка методов определения условий электромагнитной безопасности тяговых сетей и снижения напряженностей электромагнитного поля на трассах железных дорог переменного тока; реализация компьютерных технологий для определения электромагнитных влияний тяговых сетей на протяженные металлические сооружения и конструкции. Практическая значимость. Результаты, полученные при выполнении работ по данному проекту, позволят решать следующие актуальные практические задачи: • моделирование режимов СЭЖД с учетом активных устройств smart grid; • рациональный выбор и размещение интеллектуальных средств, обеспечивающих улучшение качества электроэнергии; • улучшение условий электромагнитной безопасности; • снижение рисков получения электротравм персоналом, находящимся в зонах повышенного электромагнитного влиянии тяговых сетей. По результатам исследований подготовлены следующие публикации: две монографии; 10 статей, индексируемых в Scopus; 6 статей в журналах, включенных в список ВАК; 9 статей, проиндексированных в РИНЦ . Полученные результаты обсуждались на 11 международных конференциях .