Повышение эффективности управления режимами электропотребления промышленных предприятий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат технических наук Тюхматьев, Владимир Михайлович
- Специальность ВАК РФ05.09.03
- Количество страниц 116
Оглавление диссертации кандидат технических наук Тюхматьев, Владимир Михайлович
ВВЕДЕНИЕ.
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.
1.1. Обзор и анализ работ по управлению режимами электропотребления промышленных предприятий.
1.2. Постановка задач исследования.
2. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ И ПОДХОДЫ К ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.
2.1. Анализ режимов функционирования электросетей промышленных предприятий и классификация электрооборудования по характеру потребления электроэнергии.
2.2. Подход к оценке ущерба от кратковременного отключения (перевода на пониженный режим работы ) технологического оборудования, используемого для регулирования активной нагрузки предприятий
2.3. Построение информационно-логической схемы управления режимами электропотребления промышленных предприятий.
3. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ, РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.
3.1. Декомпозиция задачи управления режимами электропотребления промышленных предприятий.
3.2. Постановка и метод решения задачи построения нормативных графиков активной нагрузки предприятия и энергоемких подразделений
3.3. Постановка и метод решения задачи оперативного управления режимами электропотребления промышленных предприятий.
3.4. Построение адаптивных процедур прогнозирования электрических нагрузок промышленных предприятий.
3.5. Построение человеко-машинных процедур оперативного управления режимами электропотребления промышленных предприятий
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПТИМИЗАЦИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ МОДЕЛЕЙ, МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.
4.1. Оптимизация моделей, методов и алгоритмов прогнозирования режимов электропотребления промышленных предприятий.
4.2. Результаты эксплуатации моделей, методов и алгоритмов управления в составе действующей АСУ энергетикой промышленных предприятий.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Электротехнические комплексы и системы», 05.09.03 шифр ВАК
Теоретические основы автоматизированного управления электропотреблением промышленных предприятий2006 год, доктор технических наук Иващенко, Владимир Андреевич
Модели и методы управления режимом потребления электроэнергии промышленными предприятиями с непрерывным характером производства2004 год, кандидат технических наук Васильев, Дмитрий Анатольевич
Развитие теории и методов моделирования и прогнозирования электропотребления на основе данных средств автоматизации учета и телеизмерений1998 год, доктор технических наук Надтока, Иван Иванович
Реконфигурация электрических сетей предприятий при нарушениях электроснабжения и дефиците мощности в электроэнергетической системе2012 год, кандидат технических наук Лукьянов, Денис Владиславович
Управление региональной энергосистемой на основе моделирования и оптимизации рынков электроэнергии и мощности2000 год, доктор технических наук Воробей, Леонид Васильевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности управления режимами электропотребления промышленных предприятий»
Экономия электрической энергии на всех стадиях ее жизненного цикла (производства, передачи, распределения и потребления) составляет важнейшую проблему энергетики России. Эффективное использование электроэнергии на уровне промышленных предприятий является одной из составляющих данной проблемы. Это обусловлено ростом цен на электроэнергию и возрастанием ее доли в себестоимости продукции, которая для энергоемких предприятий довольно высока и может достигать 60% и более.
Потребность в резком сокращении этой доли - необходимое условие внедрения в электроэнергетику промышленных предприятий современных АСУ, построенных на базе отечественных и импортных технических средств и специального математического обеспечения управления, включающего новые информационные технологии, математические модели, методы и алгоритмы построения таких систем.
Внедрение АСУ в электроэнергетику предприятий обеспечивает системность управления и высокое качество принятия управленческих решений, полностью отвечает требованиям концепции автоматизации управления энергетикой предприятий в условиях формируемого энергетического рынка.
Согласно правилам пользования электрической и тепловой энергией расчет за пользование электрической энергией для промышленных потребителей с присоединенной мощностью 750 кВА и выше, к которым относятся средние и крупные промышленные предприятия, осуществляется по двухставочному тарифу, который состоит:
• из годовой платы за 1 кВт заявленной (абонированной) потребителем (предприятием) максимальной мощности, участвующей в максимуме нагрузки энергосистемы (основная ставка);
• из платы за 1 кВт-ч отпущенной потребителю активной электрической энергии (дополнительная ставка)1.
Данными правилами пользования электрической и тепловой энергией устанавливаются также скидки и надбавки к тарифу на электроэнергию за компенсацию реактивной мощности.
Сложность объекта, многообразие его элементов, их функционирование в широком спектре частот изменений состояний породили большое число различных приемов, методов, систем и средств управления энергетическим хозяйством промышленных предприятий. Здесь традиционно используются такие системы как релейная защита, автоматическое включение резерва (АВР), автоматическое повторное включение (АПВ), системы локальной автоматики на энергообъектах, применяются разнообразные устройства - от простейших реле до систем автоматического управления (САУ). Внедрение в электроэнергетику промышленных предприятий АСУ является следующим шагом на пути совершенствования структур этих систем и повышения эффективности их функционирования.
Вопросы экономии электроэнергии на промышленных предприятиях рассматривались и ранее. Вначале в целях экономии электроэнергии предприятия стали использовать более точные приборы первичного учета, затем примитивные технические и программные средства для автоматического сбора, накопления, обработки, хранения и отображения полученной информации, технического и коммерческого учета электроэнергии, регулирования электронагрузок предприятий, позднее - автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ ) с несколько расширенным набором функций, такие как: устройство оптимального зонного регулирования реактивной и активной нагрузок в узле электросети потребителя или энергосистемы РРАН-1, автоматизированная система оперативного диспетчерского управления энергоснабжением
1 Правила пользования электрической и тепловой энергией (в ред. Приказов Минэнерго СССР от 23.12.88 №685, от 23.1189 №364, письма Минтопэнерго РФ от 14.07.92 № АД-3866/19) (с изменениями на 30 июня 1999 года). М.: ОРГРЭС, 1999.21 с. предприятия «Е1-Диспетчер», АСКУЭ «Марсел», а также различные автоматал зированные системы диспетчерского управления (АСДУ) .
В последние годы активно ведутся работы по внедрению АСКУЭ. Минтопэнерго РФ издан ряд директивных и нормативно-методических документов по созданию таких систем, в частности: Постановление Правительства РФ от 2 ноября 1995 г. № 1087 «О неотложных мерах по энергосбережению»; Федеральный закон от 3 апреля 1996 г. N 28-ФЗ «Об энергосбережении»; Правила учета электрической энергии (утв. Минтопэнерго РФ и Минстроем РФ 19, 26 сентября 1996г.); Положение об организации коммерческого учёта электроэнергии и мощности на оптовом рынке от 12.10.2001 г.
Состав технических и программных средств существующих АСКУЭ и АСДУ весьма разнообразен. В общем случае в составе этих систем выделяют счетчики электрической энергии и мощности (как правило, с цифровым интерфейсом) устройства сбора и передачи данных (мультиплексоры, аналоговые коммутаторы, аналого-цифровые преобразователи, цифро-аналоговые преобразователи, нормирующие усилители и др.), ЭВМ с установленным специализированным программным обеспечением.
В настоящее время осуществляется переход к использованию в энергетике новых подходов к построению структур автоматизированных систем управления, их аппаратного и программного обеспечения. Так, например, лучшим инструментом для сбора, обработки, визуализации и накопления информации о состоянии электроэнергетики промышленных предприятий являются различного рода готовые, серийно выпускаемые программные инструментальные среды Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA). Для построения АСДУ применяются импортные технологии ABB, адаптированные для применения в отечественных электрических сетях энергетических систем.
2 РД 34.09.101-94. Типовая инструкция по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении: СПО ОРГРЭС, 1995. 37 с.
Однако АСКУЭ и АСДУ, функционирующие в настоящее время на промышленных предприятиях, по-прежнему лишь контролируют процесс электропотребления. Эти системы, в основном, выполняют функции коммерческого и технического учета электроэнергии и электрической мощности, контроля качества электроэнергии, ведения баланса полученной и потребленной электроэнергии, расчета отдельных параметров электроснабжения, ведения графика планово-предупредительных работ электрооборудования, автоматического архивирования данных об электропотреблении. В отдельных случаях в том или ином объеме они позволяют имитировать штатные и нештатные (аварийные) ситуации на энергообъектах, могут использоваться в качестве тренажера для оперативного персонала энергетических подразделений предприятия. Однако при их построении разработчики основное внимание уделяют техническому обеспечению, а не системному анализу процессов электропотребления, постановке и решению математических задач. Эти системы, как правило, не решают оптимизационных задач. А именно эти задачи являются решающим фактором экономии электроэнергии на промышленных предприятиях.
Особая роль в экономии электроэнергии отводится оптимальному управлению режимами электропотребления промышленных предприятий, включающему регулирование активной и реактивной нагрузок предприятий, минимизацию потерь от перетоков реактивной мощности и поддержание напряжения в заданных пределах в их электрических сетях.
Регулирование активной нагрузки предприятий направлено на удовлетворение требований энергосистемы и осуществляется путем изменения режима работы (перевода на пониженный режим работы, отключения) электропотребляющего оборудования, которое по условиям работы допускает кратковременные перебои в электроснабжении.
Наиболее эффективным способом снижения потерь активной мощности, электроэнергии и напряжения в электрических сетях промышленных предприятий является компенсация реактивной мощности в узлах электросети, включающая компенсацию реактивной нагрузки с помощью конденсаторных установок (например, автоматизированных конденсаторных установок типа АКУ, оснащенных регулятором реактивной мощности РРМ-03 производства ООО «ЭНСИТЕХ», Германия), устанавливаемых в непосредственной близости к потребителю электроэнергии с загруженным графиком работы. Такие системы компенсации реактивной мощности в наибольшей степени удовлетворяют требованиям как потребителей, так и поставщиков электроэнергии.
Регулирование реактивной мощности связано с выполнением требований энергосистемы по режиму ее потребления (генерирования) предприятиями и уменьшением потерь в их электрических сетях. Это достигается за счет компенсации реактивной мощности на вводах электроэнергии в предприятие и в узлах электросети путем изменения режима работы синхронных двигателей, батарей силовых конденсаторов, синхронных и тиристорных компенсаторов.
Наибольшее применение для регулирования реактивной нагрузки на промышленных предприятиях в настоящее время находят батареи силовых конденсаторов (БК). Это объясняется их сравнительной дешевизной, незначительными расходами на эксплуатацию, возможностью размещения в электрических сетях как в виде крупных единиц на подстанциях, так и в виде мелких установок непосредственно у потребителей.
Электрическая сеть является основной частью системы электроснабжения промышленного предприятия (СЭПП) и представляет собой иерархическую структуру, включающую несколько уровней. Обычно в электросети предприятия выделяют уровни: вводов электроэнергии в предприятие, главных понизительных и трансформаторных подстанций (комплектных двухтрансформа-торных электростанций типа КТП мощностью от 160 до 2500 кВА на напряжение до 10кВ и др.), отдельных трансформаторов (отечественных силовых масляных типов ТМ, ТМГ, ТМФ, ТМГФ и др. и импортных, например, хорошо зарекомендовавшей себя на российском рынке германской фирмы «Шнейдер Электрик»), секций шин и отдельных шин. Дополнительно могут быть выделены уровни распределительных устройств (пунктов, колонок и др.) и отдельных энергоемких потребителей. Однако рассматриваемые в работе задачи решаются на электросети предприятия и последние уровни не охватывают.
Электросети промышленных предприятий эксплуатируются, как правило, по разомкнутым схемам при наличии резервных перемычек, число которых достигает сотен. При этом количество возможных вариантов формирования структур электросети практически безгранично.
Управление режимами электропотребления осуществляется путем воздействия на коммутационную аппаратуру электрической сети предприятия как отечественного: выключатели нагрузки серии АВ2М; автоматы серии АВМ; автоматические выключатели серии «Электрон»; выключатели нагрузки типа ВНР; выключатели масляные серий ВМ, ВПМ и ВПМП; выключатели высокого напряжения серии ВВГ; выключатели высоковольтные электромагнитные серии ВЭ; выключатели вакуумные серии ВВ и др., так и импортного производства (выключатели вакуумные серии BB/TEL10 и др.).
Актуальность работы. Повышение эффективности управления режимами электропотребления промышленных предприятий на основе применения автоматизированных систем, в основу построения которых положены математические методы, модели, алгоритмы и современные аппаратно-программные средства, позволяющие свести к минимуму штрафы за нарушение установленных лимитов на электрическую мощность (активную и реактивную) и издержки ввиду неэффективного использования электроэнергии, связанного с потерями активной мощности в электрической сети предприятия, нестабильностью напряжения на электроприемниках и др.
В нашей стране и за рубежом разработкой методов и средств регулирования режимов электропотребления различных потребителей занимаются: МЭИ, ОАО ВНИИЭ (г.Москва), Тяжпромэлектропроект (г.Москва), КазНИИЭ, Харьковский ГПУ, ИСЭПМ Коми научного центра УРО РАН, ИСЭМ СО РАН,
МП «Азимут» (г.Гродно), ОАО «Концерн Энергомера» (г.Ставрополь), Нижегородский государственный технический университет и другие организации.
Среди ученых, занимающихся исследованиями в этом направлении, следует отметить Некрасова А.С., Синяка Ю.В., Мелехина В.Т., Мелентьева JI.A., Клюева Ю.Б., Михайлова В.В., Веникова В.А., Федорова А.А., Шевченко В.В., Константинова Б.А., Кудрина Б.И., Беляева JI.C., Лойтера Э.Э., Головкина П.И., Непомнящего В.А., Кахановича B.C., Железко Ю.С., Червонного Е.М., Лоску-това А.Б., Папкова Б.В., Matthaus G., Zang L., Frost R., Ackerman J. [1-10 и др.].
Несмотря на продолжающиеся исследования в области управления электроэнергетикой промышленных предприятий, на современном этапе характеризуемом: ростом объемов информации, получаемой с объекта управления (ОУ) и используемой для принятия решений, стремлением оптимальным образом распорядиться этой информацией и переложить максимум возможного по выработке управленческих решений на ЭВМ, слабо разработаны как модели, применяемые для формализованного описания электроэнергетических процессов, так и методы решения задач управления режимами электропотребления предприятий, с системных позиций не рассмотрены вопросы по согласованию решений, получаемых при реализации этих задач.
Предлагаемые в литературе методы прогнозирования электрических нагрузок промышленных предприятий предъявляют весьма жесткие требования к исходной информации и поведения объектов управления и не обеспечивают необходимую для оперативного управления точность.
Модели и алгоритмы для принятия решений при управлении режимами электропотребления промышленных предприятий должны быть достаточно простыми, чтобы максимально сократить время счета при поиске решений, что очень важно при управлении в масштабе реального времени.
Актуальность и необходимость дальнейших исследований проблемы эффективного управления режимами электропотребления промышленных предприятий и определили выбор темы, целей и задач диссертационной работы.
Цель диссертационной работы состоит в повышении эффективности управления режимами электропотребления средних и крупных промышленных предприятий за счет автоматизации процесса управления ими на основе использования, современных технических средств, математических моделей и методов.
Направления исследований:
• поиск новых путей построения систем автоматизированного управления режимами электропотребления промышленных предприятий, обеспечивающих целостность процесса управления, взаимную увязку и согласование реализуемых системой задач;
• разработка математических моделей и алгоритмов решения задач управления режимами электропотребления промышленных предприятий: активной и реактивной электрической нагрузкой предприятия, напряжением в узлах электросети предприятия и потерями в ее элементах от перетоков реактивной мощности, предназначенных для работы в реальном масштабе времени в составе программного обеспечения АСУ энергетикой предприятий;
• построение диалоговых процедур, основанных на интерактивном общении энергодиспетчера с ЭВМ, обеспечивающих согласование решений отдельных задач по управлению режимами электропотребления предприятий;
• разработка рекомендаций по построению систем автоматизированного управления режимами электропотребления промышленных предприятий для целей электросбережения.
Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе используются методы теории случайных процессов, искусственного интеллекта, векторной оптимизации и статистического моделирования, а также специализированные программные средства для структурной и параметрической оптимизации предложенных в работе моделей и алгоритмов.
Выносимые на защиту результаты. В соответствии с целью работы получены результаты, обеспечивающие сокращение затрат промышленных предприятий на электропотребление за счет удовлетворения требований энергоснабжающей организации по активной и реактивной нагрузкам, снижения потерь электроэнергии в электросети от перетоков реактивной мощности и поддержания напряжения в узлах электросети в пределах установленных норм.
На защиту выносятся наиболее значимые из полученных результатов:
1. Подход к повышению качества управления режимами электропотребления промышленных предприятий, в основу которого положена информационно-логическая схема (ИЛС) управления, позволяющая системно подойти к решению взаимосвязанного комплекса задач: регулирования активной и реактивной нагрузок, минимизации потерь и поддержания напряжения в пределах установленных норм в узлах электрической сети предприятий.
2. Адаптивные процедуры оперативного прогнозирования активной и реактивной нагрузок на основе фильтров Брауна и искусственных нейронных сетей (ИНС), обеспечивающие точность, необходимую для управления режимами электропотребления промышленных предприятий в условиях реализации управляющих воздействий.
3. Математические модели и алгоритмы оперативного управления электронагрузками, поддержание необходимых уровней напряжения и минимизация потерь от перетоков реактивной мощности в электросетях предприятий, положенные в основу построения программного обеспечения управления режимами электропотребления предприятий.
4. Человеко-машинные процедуры взаимодействия энергодиспетчера с ИВК в процессе решения задачи оперативного управления режимами электропотребления промышленных предприятий, обеспечивающие своевременное принятие эффективных управленческих решений в постоянно изменяющихся условиях многономенклатурного производства.
Интерактивный механизм управления режимами электропотребления предприятий обеспечивает координацию выполняемых ИВК функций по решению задач в соответствии с ситуациями, возникающими на ОУ.
Научная новизна. На основе анализа процессов потребления промышленными предприятиями электроэнергии предложена информационно-логическая схема управления, позволившая с единых системных позиций осуществлять построение систем автоматизированного управления режимами электропотребления предприятий.
Разработаны адаптивные процедуры оперативного прогнозирования активной и реактивной нагрузок промышленных предприятий на основе статистического метода и методов искусственного интеллекта, обеспечивающие точность и оперативность, необходимую для принятия эффективных решений по управлению режимами электропоребления предприятий.
Предложены алгоритмы оперативного управления электронагрузками промышленных предприятий, позволяющие обеспечить существенную экономию электроэнергии за счет удовлетворения требований энергоснабжающей организации по активным и реактивным нагрузкам, снижения потерь в электросетях и поддержания напряжения в их узлах в пределах установленных норм.
Построены человеко-машинные процедуры решения взаимосвязанного комплекса задач по управлению режимами электропотребления предприятий.
Выполнена оптимизация разработанных моделей и алгоритмов управления путем моделирования на ЭВМ.
Практическая ценность работы заключается в снижении издержек промышленных предприятий от неэффективного регулирования электрических нагрузок и напряжения на потребителях, нарушения требований энергетической системы по режимам электропотребления.
Внедрение в состав АСУ энергетикой промышленных предприятий предложенных алгоритмов управления способствует созданию оптимальных условий функционирования энергосистемы.
Достоверность и обоснованность результатов. Достоверность полученных результатов и рекомендаций обеспечивается корректным применением системного и статистического анализа процессов электропотребления, методов искусственного интеллекта, апробацией разработанных задач, математических моделей и методов в составе действующих АСУ энергетикой предприятий.
Реализация и внедрение результатов исследований. Результаты диссертационной работы использованы при разработке АСУ энергетикой на ОАО «Саратовское электроагрегатное производственное объединение», ОАО «Сара-товстройстекло» и внедрены как составная часть системы управления режимами электропотребления этих предприятий.
Материалы нашли применение в учебном процессе в лекционных курсах, лабораторных работах, курсовых и дипломных проектах для студентов специальности 220200 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» в Саратовском государственном техническом университете.
Эти материалы использованы также в отчетах о НИР Института проблем точной механики и управления (ИПТМУ) РАН (№ гос. per. 01.200.2 02058).
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Системотехника» Саратовского государственного технического университета (2003-2004 гг.), Первой Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «МЕХАТРОНИКА, АВТОМАТИЗАЦИЯ, УПРАВЛЕНИЕ» (МАУ'2004) (г.Владимир, 2004 г.), Международной научной конференции «Проблемы и перспективы прецизионной механики и управления в машиностроении» (г.Саратов, 2004 г.), VII Международной научно-технической конференции по динамике технологических систем «ДТС-2004» (г. Саратов, 2004 г.).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 8 статьях и двух отчетах о НИР ИПТМУ РАН.
Похожие диссертационные работы по специальности «Электротехнические комплексы и системы», 05.09.03 шифр ВАК
Повышения эффективности функционирования электротехнического комплекса городских электропитающих систем2013 год, кандидат технических наук Андреев, Дмитрий Евгеньевич
Методика оперативного планирования и управления электропотреблением крупнотоннажных электросталеплавильных печей при работе на оптовом рынке электроэнергии2008 год, кандидат технических наук Новиков, Сергей Сергеевич
Методы и средства анализа и планирования электропотребления энергообъединений и энергосистем2005 год, доктор технических наук Макоклюев, Борис Иванович
Разработка методов моделирования режимов распределительных электрических сетей на базе современных информационных технологий2001 год, доктор технических наук Кононов, Юрий Григорьевич
Разработка методов и устройств защиты и автоматического управления интеллектуальными системами электроснабжения с активными промышленными потребителями2017 год, кандидат наук Шарыгин, Михаил Валерьевич
Заключение диссертации по теме «Электротехнические комплексы и системы», Тюхматьев, Владимир Михайлович
Основные результаты выполненных исследований можно сформулировать следующим образом:
1. Проведен анализ существующих методов, моделей и технических средств управления режимами электропотребления промышленных предприятий, который показал, что они обладают недостаточно высокой эффективностью и не могут в полной мере удовлетворить постоянно растущие требования к качеству управления.
Одним из путей повышения качества управления режимами электропотребления промышленных предприятий является внедрение на основе системного анализа объектов управления совершенных математических моделей, методов и средств управления.
2. Предложена информационно-логическая схема управления режимами электропотребления промышленных предприятий, отражающая распределение функций управления по организационно-техническим средствам и длительности циклов реализации управляющих воздействий.
Эта схема положена в основу построения математического, алгоритмического и информационного обеспечений управления режимами электропотребления промышленных предприятий.
3. Проведены анализ функционирования и классификация электрооборудования машиностроительных предприятий по характеру режимов потребления активной и реактивной электроэнергии. Результаты данного анализа использованы при построении адаптивных процедур оперативного прогнозирования электрических нагрузок промышленных предприятий, основанных на статистических методах и методах искусственных нейронных сетей.
Определены структуры искусственных нейронных сетей и методы их обучения, обеспечивающие при наличии достоверной априорной информации необходимую точность прогнозирования активной и реактивной нагрузок узлов электросети предприятий.
4. Приведены постановки задач, математические модели и алгоритмы оперативного управления электронагрузками промышленных предприятий, обеспечивающие выполнение ограничений энергосистемы по активной и реактивной нагрузкам, минимизацию потерь и необходимый уровень напряжения в узлах электрической сети, положенные в основу построения программного обеспечения управления режимами электропотребления предприятий.
5. Разработаны человеко-машинные процедуры взаимодействия энергодиспетчера с ЭВМ в процессе решения задач управления режимами электропотребления промышленных предприятий, обеспечивающие своевременное принятие эффективных решений по регулированию режимов электропотребления в постоянно изменяющихся условиях многономенклатурного производства.
6. Приведены результаты разработанных моделей и алгоритмов путем имитационного моделирования на ЭВМ и в составе системы автоматизированного управления режимами электропотребления промышленных предприятий.
7. Материалы диссертационной работы внедрены как составная часть систем управления режимами электропотребления на ОАО «Саратовское электроагрегатное производственное объединение», ОАО «Саратовстройстекло» и использованы в отчетах о НИР Института проблем точной механики и управления РАН (№гос.per. 01.200.2 02058).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Тюхматьев, Владимир Михайлович, 2005 год
1. Некрасов А.С. Система управления энергетическим хозяйством промышленного предприятия (принципы и направления совершенствования) / А.С. Некрасов, Ю.В. Синяк. М.: ЦЭМИ АН СССР, 1970. 161 с.
2. Некрасов А.С. Управление энергетикой предприятия / А.С.Некрасов, Ю.В. Синяк. М.: Энергия, 1979.296 с.
3. Мелехин В.Т. Основы управления и эффективность промышленной энергетики/В.Т.Мелехин. Д.: Энергия, 1976. 168 с.
4. Мелентьев JI.A. Оптимизация развития и управления больших систем энергетики / JI.А. Мелентьев. М.: Высш. шк., 1982. 319 с.
5. Электрические системы: Автоматизированные системы управления режимами энергосистем / В.А.Богданов, В.А.Веников, Я.Н.Луганский, Г.А.Черня; Под ред. В.А. Веникова. М.: Высш. шк., 1979.447 с.
6. Федоров А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий / А.А.Федоров, В.В.Каменева. М.: Энергоатомиздат, 1984. 472с.
7. Сальников В.Г. Эффективные системы электроснабжения предприятий цветной металлургии /В.Г.Сальников, В.В.Шевченко. М.: Металлургия, 1986.317с.
8. Михайлов В.В. Рациональное использование топлива и энергии в промышленности / В.В.Михайлов, Л.В.Гудков, А.В.Терещенко. М.: Энергия, 1978.224 с.
9. Frost R. Automatisierungskonzept fur elektrische Energieversorgung eines grossen Stahlwerkes // Neu Technik. 1976. №2. S. 87-97.
10. Ackerman J. A System to Conserve Energy // Keyboard. 1977. № 2. p. 5-9.
11. Серков A.B. О порядке ограничения или временного отключения потребителей электрической энергии / А.В.Серков // Энергетик. 2000. №8. С. 10.
12. Автоматизация диспетчерского управления ЕЭС России / В.Г.Орнов, В .И. Решетов, Ю.И.Моржин, Д.С. Савваитов // Энергетик. 2001. №2. С.8-10.
13. Лысюк С.С. Автоматизированная система диспетчерского управления Гродненских электрических сетей / С.С. Лысюк // Энергетик. 1997. №8. С. 19-20.
14. Кустов А.А. Автоматизация управления рациональным электропотреблением / А.А.Кустов. М.: Наука, 1990.282 с.
15. Еремин JI.M. Очерки об электроэнергетики Японии / Л.М.Еремин // Энергетик. 2000. № 8. С. 17-20.
16. Еремин Л.М. Очерки об электроэнергетики Японии / Л.М.Еремин // Энергетик. 2001. №2. С.14-16.
17. Степура И.И. О некоторых возможностях регулирования электропотребления завода / И.И.Степура // Промышленная энергетика. 1975. №3. С. 28-31.
18. Резчиков А.Ф. Экспертно-моделирующая система формирования рациональных структур для энергетики промышленных предприятий / А.Ф.Резчиков, Р.В.Новиков // Проблемы точной механики и управления: Сб. науч. тр. / ИПТМУ РАН. Саратов: СГТУ, 2002. С. 108-116.
19. Антоневич В.Ф. Автоматизация учета и контроля потребления электроэнергии на промышленных предприятиях / В.Ф.Антоневич // Автоматизированные системы управления в энергохозяйстве промышленных предприятий: Материалы конф. М., 1976. С. 103-106.
20. Каханович B.C. Экономическая эффективность внедрения автоматизированных систем учета электроэнергии / В.С.Каханович, С.С.Телицын, Б.Н.Порохнявый // Промышленная энергетика. 1980. №2. С. 5-7.
21. Алгоритм централизованного контроля и учета расхода электроэнергии в АСУТП электроснабжения промышленного предприятия: Инф. листок, № 300-79 / ЦНТИ. Ульяновск, 1979.4 с.
22. Резчиков А.Ф. Структуры автоматизированных систем управления энергетикой промышленных предприятий / А.Ф.Резчиков. Саратов: Изд-во Сарат. унта, 1983. Ч. 1.120с.; 4.2. 164с.
23. Хронусов Г. АС контроля и учета основных показателей режимов электропотребления промышленных предприятий / Г. Хронусов, А. Кошта, А. Распутин // Современные технологии автоматизации. 1998. №1. С. 78-82.
24. Махов В. Устройство сбора и передачи данных ЭКОМ-ЗООО/ В. Махов,
25. A. Распутин // Современные технологии автоматизации. 1998. №1. С. 84-86.
26. Махов В. Опыт реализации системы учета электропотребления АО «Ура-лэлектромедь» / В.Махов, А.Распутин // Современные технологии автоматизации. 1996. №1. С. 86-88.
27. Конопелько В.В. Комплекс аппаратно-программных средств «ПОТОК-1» для многоуровневой сети учета и контроля электропотребления /
28. B.В. Конопелько //Энергетик. 1997. №8. С. 28-29.
29. Егоров В.А. АСКУЭ современного предприятия / В.А.Егоров // Энергетик. 2001. №12. С. 41.
30. Ковезев С.Н. Создание АСКУЭ на базе ИВК «Спрут» / С.Н.Ковезев, В.В.Уразов, В.В.Чумаков // Энергетик. 2001. №2. С.11-13.
31. Капитонова JI. Территориально-распределенная автоматизированная система учета и контроля электропотребления / Л.Капитонова, Б.Туганов, В.Сатаров// Современные технологии автоматизации. 1996. №1. С. 78-80.
32. Автоматизация учета энергопотребления / Э. Молокан, И. Бирюков, JI. Хатламанджиев, В.Зубченко и др. // Современные технологии автоматизации. 1996. №1. С. 74-76.
33. Система информационных энергосберегающих технологий / А.Волошко, А. Данильчик, О. Коцарь и др. // Современные технологии автоматизации. 1997. №4. С. 80-85.
34. Гельман Г.А. Вопросы оптимизации работы систем электроснабжения предприятий / Г.А. Гельман // Автоматизированные системы управления в энергохозяйстве промышленных предприятий: Материалы конф. М., 1976. С. 130-133.
35. Автоматизированная система управления потреблением электроэнергии / Н.Ш. Вартанян, С.В. Загородний, В.П. Калинчик и др. // Электронная промышленность. 1979. Вып. 11(83)- 12(84). С. 35-36.
36. Мирзоян Ю.Ц. Программное обеспечение КТС «Энергомера» / Ю.Ц. Мирзоян // Энергетик. 2000. №8. С. 42-44.
37. Хронусов Г.С. Комплексы потребителей-регуляторов мощности на гродненских предприятиях / Г.С. Хронусов. М.: Недра, 1989. 200 с.
38. Куцевич Н.А. SCADA-системы. Взгляд со стороны / Н.А.Куцевич // PC WEEK. 1999. № 33. С.7-18.
39. Самосейко В.Ф. Математическое моделирование потребления электроэнергии производственными системами / В.Ф. Самосейко, В.А. Шошмин // Энергетика и транспорт. 1995. № 3. С. 23-29.
40. Сазыкин В.Г. Использование нечетких чисел в задачах электроснабжения/ В.Г.Сазыкин//Электричество. 1995. №3. С. 29-33.
41. Сазыкин В.Г. Интеллектуализация САПР объектов электроэнергетики: Нечетко-множественная концепция / В.Г. Сазыкин // Энергетика. 1994. №9. С.14-20.
42. Несимметричные режимы многочастотных тиристорных комплексов/ Д.А. Васильев, Д.М. Мохначев, Н.П. Митяшин и др. // Вопросы преобразовательной техники, частотного электропривода и управления: Межвуз. науч. сб. Саратов: СГТУ, 1998. С. 18-26.
43. Куэн Зуин Ань. Применение методов распознавания образов для экспресс-анализа динамической устойчивости электроэнергетических систем // Электричество. 1994. №4. С. 28-32.
44. Куэн Зуин Ань. Самообучающаяся экспертная система для управления электроэнергетическими системами в аварийных режимах // Электричество. 1995. №3. С. 34-36.
45. Богатырев JI.JI. К поиску управляющих воздействий, повышающих устойчивость электроэнергетической системы / Л.Л.Богатырев // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1983. №1. С. 23-26.
46. Богатырев JI.JI. Алгоритмы принятия решений в экспертных системах управления аварийными режимами энергосистем / Л.Л. Богатырев // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1998. №1. С. 14-17.
47. Ивахненко А.Г. Принятие решений на основе самоорганизации / А.Г.Ивахненко, Ю.П.Зайченко, В.Д.Димитров. М.: Сов. Радио, 1976.280 с.
48. Голембиовский Ю.М. Генетический алгоритм синтеза оптимальной кривой многоступенчатого выходного напряжения однофазного инвертора / Ю.М. Голембиовский, Р.В. Колдаев // Техническая электродинамика. Ч. 2. Киев: ИЭД НАНУ. 2000. С. 93-96.
49. Применение методов нейронных сетей и генетических алгоритмов в решении задач управления электроприводами / В.Б.Клепиков, С.А.Сергеев, К.В. Махотило, И.В. Обруч // Электротехника. 1999. № 5. С. 2-6.
50. Сочков А.Л. Использование технологии нейронных сетей для решения электротехнических задач / А.Л.Сочков, С.А.Калин // Электротехника. 2000. №2. С. 15-17.
51. Колосок И.Н. Достоверизация телеизмерений в ЭЭС с помощью искусственных нейронных сетей / И.Н. Колосок, A.M. Глазунова // Электричество. 2000. №10. С. 18-24.
52. Шумилова Г.П. Краткосрочное прогнозирование электрических нагрузок с использованием нейронных сетей / Г.П.Шумилова, Н.Э.Готман, Т.Б.Старцева // Электричество. 1999. №10. С. 7-12.
53. Чукреев Ю.Я. Оперативное управление режимами региональной энергосистемы с использованием нейронных сетей / Ю.Я.Чукреев, М.В.Хохлов, Э.А. Алла // Электричество. 2000. №4. С. 2-10.
54. Галушкин А.И. Применение нейрокомпьютеров в энергетических системах / А.И. Галушкин. // www.user.cityline.ru/~neurnews.
55. Бэнн Д.В. Сравнительные модели прогнозирования электрической нагрузки / Д.В. Бэнн, Е.Д. Фармер / Пер. с анг. М.: Энергоатомиздат, 1987. 214 с.
56. Mathur Anoop, SamadTariq. Neural Networks. A Tutorial for the Power industry // Pros. Amer. Power Conf. Chicago, 1990. P. 239-244
57. Константинов Б.А. Компенсация реактивной мощности / Б.А.Константинов, Г.З. Зайцев. JL: Энергия, 1976.104 с.
58. Данцис Я.Б. Емкостная компенсация реактивных нагрузок мощных токоприемников промышленных предприятий / Я.Б. Данцис, Г.М.Жилов. Д.: Энергия, 1980. 176 с.
59. Железко Ю.С. Компенсация реактивной мощности в сложных электрических системах / Ю.С. Железко. М.: Энергоиздат, 1981.200 с.
60. Задачи первой очереди АСУ энергохозяйством машиностроительного предприятия / А.Ф.Резчиков, И.Б.Дубошина, В.А.Иващенко и др. Саратов, 1979.12 с. Рукопись представлена Саратовским политехнич. ин-том. Деп. в ЦНИИТЭИ приборостроения 5 окт. 1979, № 1191.
61. Проектирование подсистем и звеньев автоматизированных систем управления / А.Г. Мамиконов, В.В. Кульба, А.Д. Цвиркун, С.А. Косяченко / Под ред. А.Г. Мамиконова. М.: Высш. шк., 1975.248 с.
62. Цвиркун А.Д. Структура сложных систем / А.Д. Цвиркун. М.: Сов. радио, 1975.200 с.
63. Цвиркун А.Д. Основы синтеза структуры сложных систем / А.Д. Цвиркун. М.: Наука, 1982. 200 с.
64. Мамиконов А.Г. Основы построения АСУ / А.Г. Мамиконов. М.: Высш. шк., 1981. 248 с.
65. Мамиконов А.Г. Автоматизация проектирования АСУ / А.Г. Мамиконов, А.Д.Цвиркун, В.В.Кульба. М.: Энергоиздат, 1981. 328 с. (Применение вычислительных машин в исследованиях и управлении производством).
66. Арефьев И.Б. Интегрированные АСУ в машиностроении / И.Б.Арефьев, Г.Б.Кезлинг, Б.Л.Кукор. Л.: Машиностроение, 1988. 224 с.
67. Автоматизированная система управления для металлургического завода/ А.П. Копелевич, М. Кнотек, А.А. Белостоцкий, С.К. Раевич. М.: Металлургия, 1973.232 с.
68. Проблемы создания автоматизированных систем управления производством (обзор) / М. Кнотек, А.П. Копелевич, Е.К. Масловский, А.Б. Челюсткин. М.: МЦНТИ, 1977.64 с.
69. Баранов Г.Л. К решению электротехнических задач АСДУ при трехуровневой иерархической организации / Г.Л. Баранов // Моделирование и расчет на ЦВМ режимов энергетических систем. Киев: Наукова Думка, 1977. С. 99-117.
70. Ивахненко А.Г. Долгосрочное прогнозирование и управление сложными системами / А.Г. Ивахненко. Киев: Техшка, 1975. 312 с.
71. Червонный Е.М. Об ущербе от нарушений электроснабжения потребителей / Е.М.Червонный, Б.В.Папков // Электрические станции. 1975. №2. С. 42-44.
72. Калянов Г.Н. CASE-технологии. Консалтинг при автоматизации бизнес-процессов / Г.Н. Калянов / 2-е изд. перераб. и доп. М.: Горячая линия-Телеком, 2000.320 с.
73. Методика определения ущерба от нарушения нормального режима электроснабжения. Комитет ВСНТО по промышленной энергетике, 1978. 81 с.
74. Михайлов В.В. Вопросы надежности энергоснабжения // Промышленная энергетика / В.В. Михайлов. 1977. № 5. С. 31-33.
75. Головкин П.И. Режимы электроснабжения потребителей / П.И.Головкин. М.: Энергия, 1971.112 с.
76. Непомнящий В.А. Учет надежности при проектировании энергосистем / В.А. Непомнящий. М.: Энергия, 1978. 260 с.
77. Лойтер Э.Э. Инженерная реализация построения нелинейных характеристик ущербов у потребителей-регуляторов. Проблемы общей энергетики и единой энергетической системы / Э.Э. Лойтер, О.К.Ерекеев, Э.А. Недельчик. М., 1979. С. 37-48.
78. Чокин Ш.Ч., Лойтер Э.Э. Управление нагрузкой электроэнергосистем / Ш.Ч. Чокин, Э.Э.Лойтер. Алма-Ата: Наука, 1985. 288 с.
79. Тюхматьев В.М. Автоматизация управления электропотреблением на машиностроительных предприятиях / В.М.Тюхматьев, А.Ф.Резчиков, В.А.Иващенко // Прогрессивные направления развития технологии машиностроения: Межвуз. науч. сб. Саратов: СГТУ, 2003. С. 45-49.
80. Тюхматьев В.М. Автоматизированное регулирование электрических нагрузок на промышленных предприятиях / В.М.Тюхматьев, В.А.Иващенко,
81. A.Ф.Резчиков // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: Межвуз. науч. сб. Саратов: СГТУ, 2004. С. 155-158.
82. Иващенко В.А. Автоматизация оперативного управления электропотреблением на промышленных предприятиях / В.А.Иващенко, А.Ф.Резчиков,
83. B.М.Тюхматьев // Мехатроника, автоматизация, управление: Первая Всерос. на-уч.-техн. Конф. С междунар. Участием. М.: Новые технологии, 2004. С. 426-428.
84. Михайлов В.В. Надежность электроснабжения промышленных предприятий / В.В. Михайлов. М.: Энергоиздат, 1982. 152 с.
85. Васильев Д.А. Адаптивные процедуры прогнозирования электрических нагрузок промышленных предприятий / Д.А.Васильев, В.А.Иващенко,
86. А.Ф.Резчиков // Проблемы и перспективы прецизионной механики и управления: Материалы Междунар. конф. / ИПТМУ РАН. Саратов, 2002. С. 58-65.
87. Тюхматьев В.М. Автоматизация управления режимом электропотребления промышленных предприятий / В.М.Тюхматьев, В.А.Иващенко, А.Ф.Резчиков // Проблемы точной механики и управления. Сб. науч. тр. Саратов, 2004. С. 45-50.
88. Подиновский В.В. Оптимизация по последовательно применяемым критериям / В.В.Подиновский, В.М.Гаврилов. М.: Сов. радио, 1975. 297 с.
89. Тевяшев А.Д. Оперативное управление потокораспределением в электроэнергетических системах при случайном характере нагрузки / А.Д.Тевяшев, Т.Б.Тимофеева, А.В.Смирнов // Радиоэлектроника и информатика. 1999. №3. С. 36-43.
90. Лукашин Ю.П. Адаптивные методы краткосрочного прогнозирования / Ю.ПЛукашин. М.: Статистика, 1979.251 с.
91. Четыркин Е.Н. Статистические методы прогнозирования / Е.Н.Четыркин. М.: Статистика, 1977.200 с.
92. ЧуевЮ.В. Прогнозирование количественных характеристик процессов / Ю.В.Чуев, Ю.Б.Михайлов, В.И.Кузьмин. М.: Сов. радио, 1975.400 с.
93. Редкозубое С.А. Статистические методы прогнозирования в АСУ / С.А.Редкозубов. М.: Энергоиздат, 1981.152 с.
94. Раяцкас Р.Л. Система моделей планирования и прогнозирования / РЛ.Раяцкас. М.: Экономика, 1976. 286 с.
95. Васильев Д.А. Модели и методы управления режимом потребления электроэнергии промышленными предприятиями с непрерывным характером производства: Автореф. дис. канд. техн. наук / Д.А. Васильев ; Саратовский госуд. техн. ун-т. Саратов, 2003.24 с.
96. Иващенко В.А. Автоматизированные системы планирования электропотребления на промышленных предприятиях / В.А.Иващенко, А.Ф.Резчиков, В.М.Тюхматьев // Проблемы точной механики и управления. Сб. науч. тр. Саратов, 2004. С. 5-13.
97. Тюхматьев В.М. Построение человеко-машинного диалога по управлению электропотреблением промышленных предприятий / В.М.Тюхматьев, А.Ф.Резчиков, В.А. Иващенко // Проблемы точной механики и управления. Сб. науч. тр. Саратов, 2004. С. 127-130.
98. Гилев С.Е. Обучение нейронных сетей / С.Е.Гилев, Е.М.Миркес // Эволюционное моделирование и кинетика. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992. С. 9-23.
99. Haykin S. Neural Networks A Comprehensive. Foundation. New York: Macmil-lian College publishing Company, 1994.696 p.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.