Анализ изменения структуры энергобаланса железных дорог показывает стойкую тенденцию ориентации их энергетики преимущественно на электропотребление. Так, за период (1997–2012) удельный вес электроэнергии в общем энергобалансе железных дорог вырос с 51,0 до 70,5 %. К известным позитивным свойствам электроэнергии (легкая доступность, транспортабельность, готовность к потреблению и др.) добавилось еще одно, чрезвычайно важное в современных условиях – низшая себестоимость работ и услуг, которые выполняются с использованием электрической энергии по сравнению с другими основными видами потребления топливно-энергетических ресурсов [1–5].
На Украине с 1950-х гг. по системе переменного тока 25 кВ, 50 Гц электрифицировано 5,5 тыс. км (53 % полигона) железных дорог. Мировым опытом подтверждены неоспоримые преимущества системы переменного тока перед системой электрификации на постоянном токе 3 кВ. В настоящее время доля электрифицированных участков от общей эксплуатационной длины железных дорог составляет 47,3 %, при этом доля электротяги в общем грузообороте равна 91,2 %. Однако последствия экономического кризиса существенно снизили темпы электрификации железных дорог в 2014–2016 гг. В результате важнейшая электрифицированная линия Харьков–Полтава–Кременчуг–Знаменка работает в вынужденных режимах с питанием тяговой сети от передвижных подстан-ций [5–8].
Одним из актуальных вопросов обеспечения энергобезопасности процесса перевозок является эффективная реализация тяговой электроэнергетической резервной мощности электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока. Пути реализации резервной мощности разные. Если основным направлением на железных дорогах стран с развитой экономикой является размещение на тяговых подстанциях стационарных тяговых резервных агрегатов, то на железных дорогах Украины этот вопрос решается за счет передвижных резервных тяговых подстанций. Последние вводятся в эксплуатацию в период устойчивого роста объема перевозок. При падении перевозок они могут быть задействованы на других направлениях, на которых ожидается рост объемов перевозок. Естественно, что такая «гибкая» система резервирования должна быть увязана схемно и режимно с системами внешнего электроснабжения.