Анализ отказов компонентов комплекса резервных источников электропитания устройств сигнализации и связи на железнодорожном участке с помощью сети Петри и метода Монте-Карло
Аннотация
В данной статье представлен интегрированный подход к анализу надежности системы резервного электропитания устройств сигнализации и связи на железнодорожном транспорте. В модели учтены аккумуляторные батареи, дизельные генераторы и альтернативные источники энергии. Для анализа логики функционирования и переключения между источниками используется сеть Петри, позволяющая визуализировать структуру и выявить потенциальные конфликты в работе системы. Оценка вероятности отказов проводится методом Монте-Карло, что позволяет количественно определить уровень надежности системы при различных параметрах. Результаты моделирования демонстрируют влияние отказов отдельных компонентов на устойчивость всей системы и дают возможность выявить наиболее уязвимые звенья, что важно для последующей оптимизации и повышения общей надежности энергоснабжения на объектах железнодорожной инфраструктуры.
Литература
[2] Rubinstein, R.Y., Kroese, D.P., Simulation and the Monte Carlo Method, Wiley, 2016.
[3] Сидоров, А.В., Анализ отказов систем электропитания, Журнал энергетических систем, 2023.
[4] Яронова Н.В, Аметова А.А. Cравнительный анализ аккумуляторных батареи для бесперебойного питания устройств автоматики и телемеханики, The scientific journal vehicles and roads, 2022 №2, стр 137-144
[5] Яронова Н.В., Аметова А.А. Построение «smart» электросети с применением инновационных технологий // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2021. 9(90). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12289
[6] Трофимов, И.А., Лазарев, В.Н. Энергосбережение в транспортных системах: технологии и решения. Москва: Технопарк, 2017
[7] Брагинский, М.В. Энергетика и транспорт: теория и практика. Москва: Транспорт, 2019.
[8] Иванов, А.С., Кузнецов, П.В. Возобновляемые источники энергии в транспортной инфраструктуре. Санкт-Петербург: Наука, 2020.
[9] Chen, X., Liu, H., Zhang, J. (2021). A reliability analysis method for renewable-based hybrid energy systems using improved Monte Carlo simulation. Renewable Energy, 172, 55–65. https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.02.123
[10] Al-Khafajiy, M., Baker, T., Asim, M. et al. (2020). Real-time fault-tolerant model for industrial IoT-based railway monitoring using Petri nets. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 16(12), 7652–7662. https://doi.org/10.1109/TII.2020.2987562
[11] Иванов, А. С., Кузнецов, П. В. Возобновляемые источники энергии в транспортной инфраструктуре. Санкт-Петербург: Наука, 2020.
[12] Smith, J., Brown, L. Renewable Energy Integration in Rail Systems. Renewable Energy Journal, 2021, Vol. 35, No. 3, pp. 210-223.
[13] Тихонов, Ю. В. Модели и алгоритмы управления энергопотреблением на транспорте. Новосибирск: Сибтех, 2018.
[14] World Energy Council. Global Energy Transformation: Renewable Energy and Rail. Report, 2022.
[15] Qi, J., Lu, X., Zhang, H. (2022). Reliability optimization in smart railway energy systems considering renewable uncertainty. Energy Reports, 8, 1234–1243. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.01.110.
