Классификация состояний электрических сетей промышленных предприятий для управления компенсацией реактивной мощности

Кирилин, Иван Викторович

Электростанции и электроэнергетические системы

автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Классификация состояний электрических сетей промышленных предприятий для управления компенсацией реактивной мощности

кандидата технических наук: Кирилин, Иван Викторович
город: Красноярск
год: 2011
специальность ВАК РФ: 05.14.02

Диссертация по энергетике на тему «Классификация состояний электрических сетей промышленных предприятий для управления компенсацией реактивной мощности»

Автореферат диссертации по теме "Классификация состояний электрических сетей промышленных предприятий для управления компенсацией реактивной мощности"

4848570

На правах рукописи

КИРИЛИН ИВАН ВИКТОРОВИЧ

КЛАССИФИКАЦИЯ СОСТОЯНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОМПЕНСАЦИЕЙ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Специальность 05.14.02 - Электрические станции и электроэнергетические системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 ИЮН 2011

Красноярск 2011

4848570

Работа выполнена в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет», г. Красноярск

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Пантелеев Василий Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Христинич Роман Мирославович

кандидат технических наук, доцент Бастрон Андрей Владимирович

Ведущая организация:

Управление главного энергетика Заполярный Филиал ОАО «ГМК Норильский никель»

Защита состоится «22» июня 2011 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.099.07 при Сибирском федеральном университете по адресу: г. Красноярск, ул. Ленина,70, ауд. А 204.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского федерального университета, по адресу г. Красноярск, пр.Свободный, 79.

Автореферат разослан «22» мая 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета (У Т.М. Чупак

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Главная задача электрической системы состоит в своевременном обеспечении основного и вспомогательных технологических процессов требуемым количеством электрической энергии заданного качества при минимальных потерях электроэнергии во всех элементах сети электроснабжения. За предшествующее десятилетие суммарные потери в энергосистемах России выросли и в абсолютном значении с 79 до 103 млрд. кВгч, и в процентах относительно общего отпуска электроэнергии в сеть с 8,5 до 13%, хотя потребление энергии уменьшилось в 1,34 раза. Анализ материалов Тематического селекторного совещания ОАО РАО «ЕЭС России» 22.11.2006 года «Решение проблем и задач по нормализации потоков реактивной мощности и уровней напряжения в распределительных электрических сетях» показывает, что практически для всех энергосистем ЕЭС России характерна работа распределительных сетей с низким значением коэффициента мощности.

Электрические станции изолированной Норильской энергосистемы, суммарной установленной мощностью 2491 МВт, питающие электроприемники Никелевого (22%), Медного (7%), Надеждинского металлургического (23%) заводов, а та же Норильской и Талнахской обогатительных фабрик (8%), работают с коэффициентами мощности, находящимися в пределах 0,7-0,9. В частности, среднесуточные значения коэффициентов мощности Талнахской обогатительной фабрики (ТОФ) составляют 0,602 - 0,834.

До сих пор одним из наиболее эффективных способов повышения качества электроэнергии (КЭ), а также снижения потерь в питающей и распределительной сетях систем электроснабжения промышленных предприятий (ЭСПП) является компенсация реактивной мощности (КРМ), суть которой заключается в повышении коэффициента мощности за счет использования локальных источников реактивной мощности (ИРМ), устанавливаемых в распределительных узлах и узлах нагрузки.

Повышенное потребление реактивной мощности электроприемниками промышленных предприятий является естественным процессом из-за наличия в ЭСПП большого количества ступеней трансформации напряжения и низких, номинальных значений коэффициентов мощности (ф75Н}9) асинхронных

электродвигателей. Суммарные значения потерь реактивной мощности в элементах сети весьма велики и достигают 50% мощности, поступающей в сеть. Примерно 70-75% из них составляют потери в трансформаторах различных ступеней напряжения. До 70% всей потребляемой промышленными предприятиями реактивной мощности приходится на долю асинхронных электродвигателей, хотя их суммарная мощность составляет менее половины всей мощности нагрузки. Следовательно, без компенсации и регулирования потоков реактивной мощности в узлах промышленной нагрузки существенное снижение потерь практически невозможно.

Известно, что синхронные генераторы электростанций путем изменения тока возбуждения обеспечивают и регулируют баланс реактивной мощности. Увеличение реактивной мощности сверх номинальной может быть допущено в пределах, ограничиваемых номинальными токами статора и ротора. Работа генераторов с активной мощностью, выше номинальной также возможна, если турбина допускает длительные перегрузки. Однако полная мощность генератора при этом должна оставаться номинальной, а реактивная, следовательно, снижена за счет уменьшения тока возбуждения. Такой режим соответствует увеличению коэффициента мощности и приводит к уменьшению запаса статической устойчивости генератора.

Кроме генераторов электростанций баланс реактивной мощности обеспечивается синхронными компенсаторами (СК) и электродвигателями ЭСПП, батареями конденсаторов и статическими вентильными компенсаторами. Синхронные компенсаторы и двигатели (СД) могут генерировать и потреблять реактивную мощность (РМ), что задается системой их возбуждения в соответствии с II-образными характеристиками.

Батареи конденсаторов (БК) в силу своих физических свойств при потреблении незначительной величины активной мощности, являются практически идеальными экономичными источниками РМ. Однако реактивная мощность БК существенно зависит от напряжения и в узле нагрузки = соСи1)- Следствием этого является отрицательный регулирующий эффект батарей конденсаторов, т.е. при уменьшении напряжения в сети они снижают выдаваемую реактивную мощность, что приводит к еще большему снижению напряжения. К недостаткам БК можно отнести также ступенчатость регулирования их мощности и аварийность при наличии в сети гармоник высшего порядка.

Наиболее целесообразно для компенсации реактивной мощности в ЭСПП с незначительной долей электроприемников нелинейного характера использовать комбинацию го таких источников реактивной мощности, как СД и БК, позволяющих изменять характер нагрузки. Для достижения наибольшего эффекта от компенсации РМ в сетях промышленных предприятий, необходима разработка системы управления всеми возможными ИРМ с учетом их технических ограничений и" экономической целесообразности. Поскольку в процессе функционирования изменяются характер и структура связей между отдельными элементами электрической системы и параметрами ее режима (происходит смена состояний), то для управления сложными объектами необходима система централизованного и адаптивного управления. Такая система управления должна учитывать многообразие состояний электрических сетей и быть способной для произвольного периода времени обеспечить автоматическое получение информации о текущем режиме РМ и принятие решений по регулированию компенсирующих устройств, построенная на основе, например, принципов ситуационного управления (СУ).

Объект исследования: электрические сети промышленных предприятий.

Предмет исследования: распознавание и классификация состояний электрических сетей промышленных предприятий.

Целью диссертационной работы является разработка и применение методик и алгоритмов классификации состояний ЭСПП для решения задач управления РМ, как одних из наиболее актуальных в области повышения эффективности электропотребления.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

1. Анализ текущего состояния проблемы регулирования режимов реактивной мощности и обоснование возможности применения для этого принципов ситуационного управления.

2. Синтез методики управления режимом реактивной мощности с учетом технико-экономических характеристик локальных ИРМ и многообразия состояний ЭСПП (разработка рекомендаций по регулирующим воздействиям), включающий:

- выбор метода классификации состояний ЭСПП и составление рабочего словаря признаков сложной многоуровневой системы распознавания образов;

- разработку алгоритма ситуационного управления, осуществляющего процессы: формирования многомерного вектора признаков состояний ЭСПП; разбиения множества возможных ситуаций ЭСПП на классы; отнесения текущей ситуации объекта к соответствующим классам с помощью решающих функций, описывающих границы кластеров;

- создание имитационной модели многоступенчатой радиальной системы электроснабжения, позволяющей воспроизводить различные состояния ЭСПП с учетом изменения напряжения питающей сети и регулирующего эффекта нагрузки;

- разработку алгоритма автоматической классификации и формирования решающих функций, основанных на анализе статических характеристик УН.

3. Выполнение экспериментальных исследований по классификации состояний электрической системы Талнахской обогатительной фабрики при управлении КРМ.

Методы^исследований определялись поставленными задачами и основывались на математических моделях электромагнитных и электромеханических процессов в системах электроснабжения и электрических машинах, а также методах математического программирования. Математическое моделирование состояний электрических сетей в производилось в средах MatLab 7.0, Delphi 7.0 и MatCad 10. Классификация состояний ЭСПП была осуществлена в программах COMPACT 2.0 и пакете Simulink среды MatLab 7.0.

Научная новизна работы заключается:

1. В обосновании целесообразности использования принципов ситуационного управления параметрами режимов электропотребления промышленных предприятий при КРМ в узлах нагрузки.

2. В синтезированной методике управления режимом реактивной мощности с учетом технических (включая устойчивость) и экономических характеристик локальных ИРМ и многообразия состояний ЭСПП (т.е. в разработке рекомендаций по регулирующим воздействиям), включающей:

- алгоритм ситуационного управления, осуществляющего процессы: формирования многомерного вектора признаков состояний ЭСПП; разбиения множества возможных ситуаций ЭСПП на классы; отнесения текущей ситуации объекта к соответствующим классам с помощью решающих функций, описывающих границы кластеров;

- имитационную модель многоступенчатой радиальной системы электроснабжения, разработанную в программной среде Delphi 7.0, позволяющую воспроизводить различные состояния ЭСПП с учетом изменения напряжения питающей сети и регулирующего эффекта нагрузки;

- алгоритм автоматической классификации и формирования решающих функций, основанный на анализе статических характеристик УН.

Практическая значимость:

1. Созданный алгоритм управления потреблением реактивной мощности промышленных предприятий позволяет осуществить выбор рациональных ИРМ исходя из условий обеспечения требуемого энергосистемой коэффициента реактивной мощности, минимума потерь во всех элементах энергосистемы и устойчивости узла нагрузки.

2. Предложенный алгоритм ситуационного управления позволяет осуществлять регулирование параметров режима электропотребления в реальном времени.

3. Предложенная математическая модель потребления электроприемниками промышленного предприятия активной и реактивной мощности с учетом регулирующего эффекта нагрузки позволяет производить анализ и прогноз расхода электроэнергии на производстве, проверку рациональности текущего режима КРМ.

4. Разработанный алгоритм автоматической классификации и формирования решающих функций позволяет получить для каждой топологии сети .наиболее целесообразное количество кластеров, определяемое шагом регулирования по напряжению и коэффициенту реактивной мощности.

На защиту выносится:

1. Алгоритм СУ компенсацией реактивной мощности, позволяющий формировать множество классов возможных ситуаций ЭСПП и на основании многомерного вектора признаков текущего состояния схемы электроснабжения с помощью решающих функций.

2. Имитационная модель многоступенчатой радиальной системы электроснабжения, позволяющая воспроизводить различные состояния ЭСПП с учетом

изменения напряжения питающей сети и регулирующего эффекта нагрузки для формирования базы схемных и режимных признаков.

3. Результаты анализа методов классификации и алгоритм классификации, основанный на использовании кластерного анализа для распознавания состояний электрических систем промышленных предприятий и формировании решающих функций.

4. Результаты экспериментальных исследований классификации состояний электрической системы Талнахской обогатительной фабрики при управлении КРМ.

Апробация работы. Материал диссертации в целом и отдельные ее вопросы докладывались автором и обсуждались на научных семинарах Сибирского федерального университета (г.Красноярск) и Норильского индустриального института (г. Норильск), в частности:

1) Всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования»; г. Томск: Томский политехнический университет, 2008;

2) 10-й Всероссийской научно-практической конференции «Энергоэффективность систем жизнеобеспечения города»; г. Красноярск: Сибирский Федеральный университет, 2008;

3) Всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования», г. Томск: Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 2010;

4) Ш-й Региональной научной конференции «Научный потенциал Норильского промышленного района - XXI век», г. Норильск: Норильский индустриальный институт, 2011.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 2 в изданиях по перечню ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 173 страницах печатного текста, содержит 47 рисунков, 10 таблиц, 30 страниц приложения. Список используемой литературы состоит из 138 наименований работ отечественных и зарубежных авторов. —

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационного исследования для электрических сетей горноперерабатывающей промышленности цветной металлургии; сформулированы основная идея, цель и задачи исследования; краткое содержание работы; указаны авторы научных исследований, внесших значительный вклад в развитие принципов ситуационного управления и методов классификации; приведены научная новизна и практическая ценность полученных результатов работы, отражены вопросы их реализации и апробации.

В первой главе приведен анализ литературных источников по теме исследований, подтверждена актуальность проблемы рядом нормативно-правовых правительственных распоряжений, изложена суть процесса компенсации реактивной мощности в схемах электроснабжения промышленных предприятий и произведен анализ средств управления потоками реактивной мощности (РМ).

Необходимость совершенствования управления потоками РМ обусловлена, прежде всего, требованиями снижения потерь при генерации и транспортировке электроэнергии. Кроме того, баланс реактивной мощности в любой энергосистеме обеспечивает стабильность одного из основных показателей качества электроэнергии - напряжения, и, в конечном итоге гарантирует устойчивость как электроприемников узлов нагрузки, так и генераторов электростанций.

Для разработки стратегии управления реактивной мощностью в узлах нагрузки промышленных предприятий необходим выбор наиболее эффективных с точки зрения технико-экономических показателей источников реактивной мощности, анализ характерных схем, состава электроприемников и режимов их работы. Для реализации разработанной стратегии необходима система адаптивного управления, учитывающая многообразие состояний исследуемого объекта и позволяющая в режиме реального времени поддерживать требуемые значения уровней напряжения и заданного значения коэффициента реактивной мощности.

В последнее время для решения задач управления объектами подобного рода широкое применение нашли методы и алгоритмы ситуационного управления, базирующиеся на теории распознавания образов.

Практическое осуществление принципа ситуационного управления производится после получения выборки из множества возможных состояний (ситуаций 5,) электрической системы промышленного предприятия и решения задач идентификации, оптимизации и классификации состояний ЭСПП.

Если предположить, что в распоряжении системы имеется п различных способов воздействия и к на объект управления, то элементарный акт управления можно представить в виде

я,; Qj => 0'

ик

т.е., если на объекте управления сложилась ситуация (2), а состояние объекта и системы управления, определяемые 5„ допускают использование воздействия ик, то оно применяется и текущая ситуация Qj переходит в новое состояние - (2¡.

Реализация ситуационного управления в режиме реального времени возможна, в основном, благодаря процессу классификации из-за того, что каждому из классов, еще на стадии их формирования, предлагается одно или ряд решений по управлению.

Сущность процесса классификации заключается, в установлении правил отнесения объекта к одной или нескольким группам (категориям, классам) на основании измерения некоторого числа его характеристик (признаков) и описания классов.

Классификация также может производиться с использованием одновременно нескольких обобщенных признаков (интегрального показателя), функционально зависящих от ряда исходных признаков.

В последнее время для анализа сложных многомерных систем широкое применение получили методы автоматической классификации, такие как кластерный анализ и численная таксономия, именуемые в совокупности методами распознавания образов.

Однако при решении задач автоматической классификации значительно усложняется математический аппарат, используемый, в частности, для снижения размерности описания объекта, так как сложность объекта и глубина анализа его признаков прямо пропорциональны размерности информационного поля.

Во второй главе произведен синтез методики управления режимом реактивной мощности с учетом многообразия состояний ЭСПП, технических возможностей и экономических характеристик генерации реактивной мощности синхронными двигателями и батареями конденсаторов, представленный в виде алгоритма (рис. 1)

Рис. 1. Алгоритм управления КРМ УН 9

Согласно предложенному алгоритму процесс управления компенсацией реактивной мощности можно интерпретировать следующим образом:

1. Так как значения естественного коэффициента реактивной мощности в сетях до 1 кВ, как правило, обусловленные номинальными параметрами низковольтных АД (усугубляемыми их эксплуатацией с недогрузкой и при напряжениях, отличных от номинальных), а также большой протяженностью этих сетей, находятся в пределах tg(p0 4кВ=0,55^0,65, то необходимость компенсации реактивной мощности в сетях 0,4 кВ обусловлена, как минимум, потребностью снижения потерь в ее кабельных линиях и трансформаторах.

Нормативными документами установлена величина требуемого коэффициента реактивной мощности в сети 0,4 кВ, равная 0,35. Для этого по характерным суточным графикам нагрузки 0,4 кВ необходимо для каждой г -той ступени определить значение мощности БК0,ш по формуле

ФеЮрасч. ~ Рг^Утрсб =(2доКРМ-йпослеКРМ, МвОр

где Р1 — активная мощность на шинах 0,4 кВ трансформатора каждой ступени суточного графика нагрузки, МВт; tg(p¡ - естественный коэффициент реактивной мощности той же ступени графика; tg(p¡mpeб - требуемое значение коэффициента реактивной мощности. Руководствуясь суммарным максимальным и минимальным расчетным значением мощности БК04кВ и количеством характерных ступеней графика нагрузки 0,4 кВ (с учетом tg<p каждой ступени), следует принять к установке такое количество самих БК и секций в них, чтобы иметь возможность их переключением обеспечить требуемое значение tg^pmpeg (или близкое к нему значение) в течение суток.

2. В результате текущего контроля уровней напряжения и значений tg<p на шинах 0,4 кВ цеховых трансформаторов следует разработать независимую от сетей 6-10 кВ локальную систему регулирования емкости ВК0 4кВ. Это значительно упростит систему управления КРМ УН. Причем, если в системе управления компенсацией реактивной мощности в сети 0,4 кВ произойдет сбой, выраженный завышенным, либо заниженным значением tg<p, то последствия этого сбоя будут компенсированы в сети 6-10 кВ. Сигнал же о повреждении, обусловленный значительным отклонением tg(p в данной точке от заданного значения должен подаваться в качестве априорной информации на первую ступень системы классификации, т.е. будет учтен при формировании классов состояний объекта.

3. В результате текущего контроля уровней напряжения и значений всех ветвей сети 6-10 кВ и в месте подключения УН к питающей системе требуется регулировать величину и знак отклонения указанных параметров. При этом если требуется понизить tg(p, то необходимо будет подключить дополнительную секцию батарей конденсаторов 6-10 кВ (как наиболее экономичный источник реактивной мощности по сравнению СД).

Если излишек понижения tg<p приведет к нарушению устойчивости нагрузки 6-10 кВ или не удовлетворит требованиям энергосистемы (по причине возможности нарушения устойчивости генераторов электростанций), то от такой КРМ следует отказаться и регулировать реактивную мощность с помощью СД.

Если же данная ступень регулирования РМ с помощью БК удовлетворяет потребностям системы управления, тогда следует осуществить проверку сохранения устойчивости УН. Если критерии устойчивости удовлетворяют требованиям сохранения устойчивости узла нагрузки, то принимается решение о продолжении ее действия.

Если появляется риск нарушения устойчивости, СУ должна принять решение по отмене этого действия и заменить включение дополнительной секции БК увеличением тока возбуждения одного из СД, технико-экономические характеристики которого на данный момент времени предпочтительнее.

При возникновении необходимости повышения Щф, следует снизить ток возбуждения включенных в данный момент времени СД, причем сначала того из них, который имеет наибольшие потери на генерацию РМ. При этом необходимо следить за сохранением устойчивости данного двигателя.

Недостаточное увеличение указанным способом можно исправить снижением тока возбуждения и всех остальных подключенных к сети СД в приоритетном порядке значения потерь, и лишь в последнюю очередь прибегать к отключению отдельных секций БК.

Для вычисления требуемой для генерации реактивной мощности синхронными двигателями, путем изменения тока возбуждения, необходимо использовать зависимость между следующими его параметрами по формуле

где атре6 - относительное значение требуемой от синхронного двигателя реактивной мощности, о.е; хл - сопротивление СД по продольной оси полюсов соответствующее насыщению магнитной цепи при холостом ходе и номинальном напряжении статора, о.е; относительная нагрузка статора по активной мощности, о.е; сояср - номинальное значение коэффициента мощности двигателя.

В третьей главе произведен анализ основных этапов построения систем распознавания, который показал, что в первом приближении все методы можно разделить на простые и сложные в зависимости от того, физически однородная или неоднородная информация используется для описания объекта управления. К простым можно отнести распознающие устройства, в которых признаки рабочего словаря представляют собой лишь те или иные линейные размеры распознаваемых объектов, а к сложным - у которых признаки рабочего словаря имеют различную физическую природу. Простые и сложные системы распознавания подразделяются на системы без обучения, системы с обучением или самообу-

в .треб

1 + рг • х] • соб2 (ртм + а2треб -х/^п2 <рном + 2атреб ■ х, ■ бш <р, \ + хл2 + 1х2-?т <ртм

ном

чающиеся системы, в зависимости от того насколько они могут адаптироваться к изменяющимся условиям и принимать самостоятельные решения (без участия человека). Сложные системы также могут быть одноуровневыми, где информация о признаках распознаваемого объекта формируется путем прямых измерений (напряжение, ток), и многоуровневыми, где информация о признаках определяется на основе косвенных измерений как результат функционирования вспомогательных распознающих устройств (коэффициент мощности, потери активной энергии и т.д.). Выбор метода классификации зависит от того, какой системой распознавания можно описать ЭСПП и какой род информации используется для получения данных (логический, вероятностный, детерминированный).

Анализ методов классификации и особенностей режимов работы электрических сетей показал, что для совершенствования СУ следует применять сложную многоуровневую систему распознавания, построенную на основе кластерного анализа, поскольку:

1) признаки, характеризующие процесс электропотребления имеют различную физическую природу;

2) для определения состояния ЭСПП необходима как априорная, так и апостериорная информация, определяемая непосредственно в результате обработки данных технических средств и на основе косвенных измерений

3) при описании состояний электропотребления используются преимущественно количественные признаки

4) цель классификации может быть определена достаточно строго и точно, что обуславливает во многих практических случаях возможность формализации задачи классификации состояний электрических сетей.

Для практического использования принципов кластерного анализа при классификации состояний ЭСПП был произведен анализ алгоритмов кластеризации, которые в общем случае, подразделяются на две группы - иерархические и неиерархические. Суть иерархической кластеризации состоит в последовательном объединении меньших кластеров в большие (агломеративные методы) или разделении больших кластеров на меньшие (дивизимные методы). Результатом иерархического кластерного анализа является построение дендрограмм, графически описывающих—последовательность объединения (разделения) кластеров на основании их близости друг к другу. Однако иерархические методы кластерного анализа нецелесообразно использовать при больших объемах данных (более 50 ситуаций) из-за сложности и трудоемкости анализа результатов, поэтому они были исключены из дальнейшего рассмотрения.

При большом количестве наблюдений, как правило, используются неиерархические итеративные методы, заключающиеся в определении границ кластеров как наиболее плотных участков в многомерном пространстве или в минимизации меры различия объектов. Неиерархические методы показывают высокую устойчивость при работе с большим количеством признаков и значительным объемом выборки, а результаты разбиения удобно отображать в трехмерном

пространстве в виде совокупности точек. В отличие от иерархических методов, которые не требуют предварительных предположений относительно числа кластеров для возможности использования этого метода необходимо иметь гипотезу о наиболее вероятном количестве кластеров.

Для реализации неиерархических методов кластеризации в данной работе были использованы алгоритмы k-средних (k-means), РАМ (Partitioning around medoids), BIRCH (Balanced Iterative Reducing and Clustering using Hierarchies), квантовой, нечеткой и нейронной кластеризации.

Центральной частью третьей главы является разработка и описание алгоритма ситуационного управления параметрами режима ЭСПП с применением методов кластеризации (рис.2).

Основными этапами текущего алгоритма являются:

1) преобразование вектора состояний электроприемников и={а0, аь ..., а„}, где а; - бинарное значение, определяющее состояние электроприемника (вкл./выкл.), в целочисленное десятичное значение по выражению

К, =(аоо +%J"2° +(«юУ Аъо+ащУ2 +-+(й,р1+йц)2"

где (а00+ а0ко) — группа сигналов от однотипных электроприемников, а р — количество таких групп;

2) формирование вектора множества ситуаций S, состоящего из п текущих ситуаций Sh определяемых напряжением питающей сети (£/,), коэффициентом реактивной мощности (tgtp,) и значением коэффициента схемных ситуаций (К,);

3) непосредственное осуществление процесса классификации состояний алгоритмами кластерного анализа и формирование решающих функций;

4) разработка решающих воздействий на объект управления для каждого из классов;

5) процесс отнесения текущей ситуации Sj к одному из имеющихся классов на основе решающих функций;

6) пополнение базы классов, решающих функций и решающих воздействий в случае несоответствиятекущей ситуации ни одному из существующих классов.

Формирование решающей функции является конечной целью задачи классификации, так как именно она будет определять, к какому из имеющихся классов будет отнесена текущая ситуация, сложившаяся в ЭСПП. Использование функций статических характеристик (полученных в ходе аппроксимации экспериментальных данных) в качестве решающих функций позволит объединить в один класс состояния электрических сетей, требующих примерно одинаковых регулирующих воздействий, для повышения эффективности ее работы.

Блок формирования вектора текущей ситуации 5, = {V, К }

Блок формирование вектора

множества ситуаций

|'1ге,Г5е>5.£о

5 = К Мъ.К,

(я*+<ч )• I9*Ц. ♦ «ц ц Ь:+{«„ ч- Ь'

преобразователь двоичных чисел

Блок форзлфования вектор«

Блок нумерации чисел вектора Г

равнозначного нет

Сопоставление значений К> вектора 5 номерам вектора V

■Щ

корректировка1

процесса классификации

ДИ

Блок умножения чисел К> вектора Э на величину К6

Блок кластеризации

--- Проверка качества разбиения

АНАЛИЗАТОР

Блок сравнение текущего значения К со значениями К( вектора У

ТЕ

равнозначное есть

Определение минимального расстояния й, уежлу ситуацией и центрами всех классгеров

Сравнение расстояния <1 с пороговым ¿п

Отнесение текущей ситуадп к определенному кассу

КЛАССИФИКАТОР

Разработка решающих югаействкй для каждого вновь •—сформированного пасса

Переход а состояние ремша ожидания

та

Ш.

Блок выбора решающего

воздействия

КОРРЕЛЯТОР

Р А Р. Л

Рис. 2. Алгоритм ситуационного управления параметрами режима ЭСПП

В четвертой главе производилась классификация состояний системы электроснабжения ТОФ в ситуационном управлении КРМ (рис. 3) для схемы электроснабжения одной из секций 6 кВ ГПП-40 ТОФ (РП-1Т).

<3*

тедн-ыым-иа

иг"'V «к ¡нгМ*!

* & 4 Ч 7 * V ■У * .. £

0 о ? * <

» Ч « Ч ч 1"

-5

стд-гоо-:

Ри=ШкВм: Ск»< /сВ, '»-МП;

¡1=275 А; к п. А =0М;

ТЮ-1Ш Гх-З^кВщ ЛэхБщ а «-V«;

: |1;

О)4"

.ИМ)-}--*

17н=4 кВ; 1н-59Л: со;Ф=0.89; 1 „»'.Л«

лД =0,915; кнуск=5,7; 4=1000 бамии;

ЛЮ-13-3 7-6 Рн=509 кВт; Гч'вкВ; 1я= 59 А;

К.П.А =11,91!; кпуск=$,7;

о&'мин;

(д)*» (§).«<

АК1-И-17-4

Рм=506 кВт; Рм=2МкВт;

1'н=6 кВ;

1и=59А; г*=з:л;

юФ=0Л9; со-,Ф=0,85;

к л. А =0^15; к.п.4.

кщ-ск=5,1;

п*100Ф о&мим; м-750 олмын

Рис. 3 Схема электроснабжения секции РП-1Т ГПП-40 ТОФ

При этом производилась оценка эксплуатационных параметров схемы электроснабжения УН ТОФ, то есть всесторонний анализ структуры схемы сети и состава электроприемников, характеристик возможных к установке и находящихся в эксплуатации ИРМ с учетом особенностей технологического процесса. Рассмотренный узел нагрузки, получающий питание от одной из обмоток 6 кВ

трансформатора ТРДН-40000/110 через токоограничивающий реактор РБА-10-3000-12, имеет двухступенчатую радиальную структуру (РП-1Т и РП-5Т).

Электроприемниками 6 кВ РП-1Т являются синхронные электродвигатели шаровой мельницы типа СДС-19-56-40 (Рн~2500 кВт), нагнетателя воздуха типа СТД-800-2-РУХЛ (Рн=800 кВт), асинхронные двигатели дробилок АКЗ-13-37-6 (Рн=500 кВт) и АКЭ-13-42-8 (Рн=250 кВт). Нагрузкой 0,4 кВ являются асинхронные двигатели насосов, флотационных машин, конвейеров, классификаторов, вентиляторов и пр. производственных механизмов, а также освещение и бытовые электроприемники. Для расчетов параметров режима ГПП-40 использована ИМ, в которой была сформирована схема замещения данного УН.

При расчетах параметров режима в имитационной модели учитывались параметры схем замещения линий электропередач и кабельных линий, цеховых трансформаторов, реактора и трансформатора ГПП, суточные графики загрузки электродвигателей и цеховых трансформаторов, регулирующий эффект электродвигателей и батарей конденсаторов, а так же возможное изменение значения напряжения в узле нагрузки в пределах ±10% от номинального значения.

В результате моделирования характерных режимов УН после компенсации реактивной мощности в сетях 0,4 кВ было получено 510 различных ситуаций, определяемых тремя типами признаков (и; К), десятью характерными ступенями графика нагрузки, двадцать одним значением напряжения для каждой из ступеней графика нагрузки при изменении напряжения с шагом в 1% (рис. 4). Для каждой из них были рассчитаны максимальные значения требуемых мощностей БК 6 кВ и токов возбуждения СД.

Рис. 4. Распределение множества ситуаций в пространстве 16

Анализ полученных ситуаций показал, что некоторые из них имеют одинаковые значения схемных коэффициентов К, т.е. одинаковый состав электроприемников при разных комбинациях положения выключателей. Такая картина наблюдается при включении и отключении однотипных электроприемников в различные периоды времени суточного графика нагрузки. Поскольку указанные ситуации соответствуют различным ступеням суточного графика нагрузки, то благодаря изменившейся загрузке цеховых трансформаторов, кривые статических характеристик (СХ), этих ситуаций весьма отличаются друг от друга крутизной и диапазоном изменения 1§ф. Это говорит о необходимости применения различных регулирующих воздействий, для одной топологии сети, т.е. к одному классу. В данной работе статические характеристики выражают зависимость коэффициента реактивной мощности от напряжения питающей сети и.

В частности, для УН РП-1Т в результате разбиения множества ситуаций, при десяти ступенях графика нагрузки было получено 7 классов, два из которых представляют собой набор из двух и трех статических характеристик. Такое распределение классов показало, что их количество определяется, в первую очередь, топологией сети. При этом статические характеристики различных ситуаций оказываются принадлежащими отдельным плоскостям пространства, параллельно расположенным относительно друг друга, что заметно упростило их дальнейшее исследование.

Применение стандартных методов автоматической кластеризации для групп статических характеристик отдельных топологий не позволило получить удовлетворительных результатов разбиения. Например, классификация множества состояний одной из топологий сети (К=11) с помощью метода К-средних при заданном числе классов, равном 5, привело к такому разбиению, при котором диапазоны изменения коэффициента реактивной мощности ^ср) в пределах отдельных кластеров весьма отличались между собой. При этом в первый класс попали ситуации со значениями изменяющимися в пределах от 0,364 до 0,376 (т.е. на 3,2%), а в последний - от 0,458 до 0,488 (т.е. на 6,2%). При числе классов, равном 10, в первом кластере оказались ситуации с tg(p, изменяющимися на 0,55% (от 0,364 до 0,366), а в предпоследнем - на 3,9% (от 0,449 до 0,467).

Столь значительные изменения 1§<р в-пределах таких кластеров предполагают невозможность разработки для них, единого регулирующего воздействия, способствующего повышению эффективности режима электропотребления.

В связи с этим в данной главе был разработан алгоритм автоматического формирования классов пошаговыми изменениями значений и напряжения и (рис. 5).

§N11 в«

Определение коэффициентов р^.р^.р-л уравнений С.К

Выбор шага по напряжению Ли *

Выбор шага Atgp \

Вычисление максимального и минимального значений при текущем напряженна и«

Запись значений и г^ср^

в соответствующие массивы Тщ» и Т^и

Поиск минимального п максимального значений среди всех знченкЙ статических характеристик

Вычисление количества шагов К формирования решающих функций V «( ДО«.)/Д

¡-1,21

Определение коэффициентов линейных уравнений к1г к21 и Ь.г Ь21 по точкам

Формирование решающей фунхшш N

491<49<<S<P!.,

■ и,<и<им

V «Л,-&«><> k2p + bг,-tgf,<0

Рис. 5. Алгоритм формирования кластеров и решающих функций

В данном алгоритме области определения-классов (рис.6), слева и справа образуются значениями £//±Д£/, т.е. изменениями напряжения на выбранный шаг АЦ а сверху и снизу - либо значениями tg<pi±Atgtp, соответственно принятому шагу по коэффициенту реактивной мощности Д^р (например, кластеры 2, 3, 6, 24), либо непосредственно участками кривых статических характеристик (например, кластеры 11-15,21,23).

0,42

г------ г—~—Г~~---

и 13 15 V | "

б 10 12 и

I» 21

5.52 5.64

6.12 6.24 6.36 6.48

Рис. 6. Результат разбиения семейства характеристик на классы

Решающие функции для полученных классов могут быть представлены виде системы уравнений

\Ы

и1+Аи>и>и1 РФ, = tg(p¡ + /\tgip > tg(p > tg<pi кш*,и1+Ьпт1-18<р,<0

где N - номер схемной ситуации, определяемый топологией сети; Ли - выбранный шаг напряжения; Дtgф - выбранный шаг изменения коэффициента мощности; кщахИ Ьтах- коэффициенты уравнения СХ имеющей максимальное значение на /-м шаге; кшт и Ьтш - коэффициенты уравнения СХ имеющей минимальное значение на ьм шаге; и tgф¡ - значения напряжения и коэффициента мощности ¡-го шага; и и - значения напряжения и коэффициента мощности текущей ситуации.

В результате применения разработанного алгоритма, с шагом и = 0,12 кВ и шагом по 1§ф = 0,005, было получено 149 классов и решающих функций, для одного из которых произведен расчет управляющих воздействий.

Заключение. В настоящей работе предложено решение актуальной задачи управления компенсацией реактивной мощности промышленных узлов нагрузки на основе разработанного алгоритма ситуационного управления с применением принципов автоматической классификации.

Применение основных положений диссертационной работы к электроэнергетической системе Талнахской обогатительной фабрики привело к следующим результатам:

1. Анализ состояния компенсации реактивной мощности систем электроснабжения предприятий производственного объединения обогатительных фабрик

Норильского промышленного района показал, что одним из наиболее эффективных способов повышения качества электроэнергии и снижения потерь в питающих (ПОкВ) и распределительных сетях (6/0,4 кВ) данных предприятий является оптимальное управление потоками РМ.

2. Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4 кВ привела к изменению коэффициентов мощности на шинах низшего напряжения цеховых трансформаторных подстанций (ЦТП) с 0,812 - 0,828 до 0,880 - 0,896, что способствовало существенному снижению потерь мощности в трансформаторах 6/0,4 кВ и кабельных линиях, питающих их.

3. Анализ характерных режимов работы электроприемников ТОФ позволил с помощью разработанной в среде Delphi 7.0 ИМ EPCAD построить суммарные графики нагрузки секции РП-1Т и определить потери мощности и напряжения в распределительной сети 6 кВ с учетом регулирующего эффекта нагрузки при изменении напряжении на шинах РП-1Т в пределах, допустимых ГОСТом.

4. На основании анализа состава и режимов работы электроприемников УН ТОФ, технических возможностей и экономических характеристик локальных ИРМ РП-1Т, требований энергоснабжающей организации по поддержанию значений коэффициента реактивной мощности на границе балансовой принадлежности предприятия tg<p=0,4, был разработан алгоритм компенсации реактивной мощности.

5. С учетом особенностей структуры сети ТОФ была разработана многоуровневая система распознавания СУ КРМ, построенная на основе кластерного анализа, обеспечивающая высокую устойчивость и быстродействие при работе с большим количеством признаков и значительным объемом выборки.

6. Формирование решающей функции, определяющей к какому из разработанных классов будет отнесена текущая ситуация ЭСПП в процессе классификации СУ, предложено на основе статических и динамических характеристик узла нагрузки.

7. Основным результатом внедрения основных положений диссертационной работы на сегодняшний день является комплекс мероприятий, направленных на оптимизацию режимов электропотребления, подтвержденный экономическим эффектом-в размере 419409,1 руб/год. — ....

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

В изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Кирилин И.В. Выбор средств управления реактивной мощностью в системах электроснаб-жения предприятий цветной металлургии [текст] / И.В. Кирилин, П.М. Козлов. // Ежемесячный производственно-технический журнал «Промышленная энергетика». - 2010. -№8. - С. 46-52.

2. Кирилин И.В. Создание имитационной модели для выявления искажений форм кривых токов и напряжения в сетях рудников [текст] / И.В. Кирилин, A.A. Массов, П.М. Козлов // Ежемесячный производственно-технический журнал «Промышленная энергетика». - 2011. - №5.

В других изданиях

3. Кирилин И.В. Моделирование синхронных электродвигателей с учетом изменения уровня напряжения питающей сети [текст] / И.В. Кирилин, P.A. Оли-мов // Электронный журнал «Инженерное образование», МГТУ им. Н.Э.Баумана [сайт]. URL: http://www.techno.edu.ru (дата обращения: 16.03.11).

4. Кирилин И.В. Классификация состояний электрических систем промышленных предприятий для управления параметрами режима [текст] / П.М. Козлов, И.В. Кирилин, A.A. Массов // Производственно-технический, информационно-аналитический и учебно-методический журнал «Электрика». - 2011. -№5.-С. 14-17.

5. Кирилин И.В. О необходимости использования уточненных параметров режима работы синхронных электродвигателей при моделировании [текст] / Ю.А. Дмитриев, П.П. Зайцев, И.В. Кирилин. // Производственно-технический, информационно-аналитический и учебно-методический журнал «Электрика». - 2007. -№6.-С. 29-31.

6. Кирилин И.В. Современное состояние проблемы управления режимами реактивной мощности и напряжения в электрических сетях промышленных предприятий [текст] / A.C. Амузаде, С.А. Бурдинский, И.В. Кирилин. // Энергоэффективность систем жизнеобеспечения города», Материалы 10-й всероссийской научно-практической конференции 20-21 ноября 2008 года. - С.161-164.

7. Кирилин И.В. Построение имитационной модели электрической системы промышленного предприятия [текст] / A.C. Амузаде, C.Ä. Бурдинский, И.В. Кирилин. // Энергоэффективность систем жизнеобеспечения города», Материалы 10-й всероссийской научно-практической конференции 20-21 ноября 2008 года. -С.164-168.

8. Кирилин И.В. Применение алгоритма ситуационного управления в управлении режимами потребления реактивной мощности системы электроснабжения промышленного предприятия [текст] / А.Н. Филатов, A.C. Амузаде, С.А. Бурдинский, И.В. Кирилин. // Энергоэффективность систем жизнеобеспечения города», Материалы 10-й всероссийской научно-практической конференции 20-21 ноября 2008 года. - С. 158-160.

9. Кирилин И.В. Особенности управления реактивной мощностью в схемах электроснабжения предприятий цветной металлургии [текст] / И.В. Кирилин, П.М. Козлов. // Научный вестник Норильского индустриального института. Научно-практический журнал. - 2010. - № 6. - С. 31-37.

Ю.Кирилин И.В. Разработка алгоритма системы управления параметрами режима ЭСПП для повышения эффективности функционирования ее потребителей [текст] / И.В. Кирилин. // Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования: материалы Всероссийской научно-технической конференции / Национальный исследовательский Томский политехнический университет. — Изд-во Томского политехнического университета. - 2010. - С. 274-276

11. Кирилин И.В. Управление режимами потребления реактивной мощности и уровнями напряжения в узлах нагрузки [текст] / И.В. Кирилин, А.Н. Филатов. // Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования: сб. науч. трудов Всероссийской научно-техн. конф. - Томск: изд-во Томского политехнического университета. - 2008. - С. 67-68.

12. Кирилин И.В. Управление параметрами режима электрической системы промышленных предприятий с помощью процесса классификации состояний [текст] / И.В. Кирилин, A.A. Массов, П.М. Козлов. // Научный вестник Норильского индустриального института. Научно-практический журнал. - 2011. - № 8, С. 48-57.

13. Кирилин И.В. Повышение эффективности управления параметрами режима электрической системы промышленного предприятия [текст] / И.В. Кирилин, A.A. Массов, П.М. Козлов. // Научный потенциал Норильского промышленного района - XXI век: сб. науч. трудов / Науч. ред. М.А. Маркеев; Норильский индустр. ин-т. - НИИ. - 2011. - С. 178-181.

Подписано в печать Н> .£>5. '¿оц Формат 60x84/16. Уч.-изд. л. 1,2 Тираж 100 экз. Заказ № зг.о>

Отпечатано: Отдел ТСОиП ГОУВПО «НИИ» 663310, Норильск, ул. 50 лет Октября, 7.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Кирилин, Иван Викторович

Введение.

1. Роль классификации в ситуационном управлении режимами реактивной мощности ЭСПП.

1.1. Разработка принципов управления компенсацией реактивной мощности в сетях промышленных предприятий.

1.2. Использование принципов ситуационного управления для КРМ ЭСПП.

1.3. Сущность процесса классификации.

Выводы к главе 1.

Задачи исследования.

2. Синтез методики управления режимом реактивной мощности с учетом многообразия состояний ЭСПП.

2.1. Технические возможности генерации реактивной мощности СД и БК.

2.2. Формулировка принципов выбора экономически целесообразных ИРМ УН.

2.3. Алгоритм управления КРМ УН.

Выводы к главе 2.

3. Классификация состояний ЭСПП при управлении КРМ.

3.1. Выбор методов классификации состояний ЭСПП для управления КРМ.

3.2. Формирование решающей функции при классификации состояний ЭСПП.

3.3. Разработка ИМ для формирования базы состояний ЭСПП и построения решающей функции.

Выводы к главе 3.

4. Классификация состояний электрических сетей ТОФ в ситуационном управлении КРМ.

4.1. Оценка эксплуатационных параметров схемы электроснабжения

УН ТОФ и формирование базы ее состояний для осуществления КРМ.

4.2. Классификация состояний УН ТОФ и формирование решающих функций.

4.3. Оценка эффективности использования процесса классификации при управлении компенсацией реактивной мощности УН ТОФ.

Введение 2011 год, диссертация по энергетике, Кирилин, Иван Викторович

Основные задачи, решаемые при проектировании и эксплуатации систем -электроснабжения промышленных предприятий, заключаются в управлении параметрами этих систем с целью повышения экономии электроэнергии и обеспечения надежности работы электроприемников различного напряжения и назначения. Целенаправленное регулирование параметров режима осуществляется, как правило, путем изменения отпаек устройств регулирования напряжения трансформаторов, режима эксплуатации электрических нагрузок, выбора рациональной схемы электроснабжения и загрузки электрооборудования, а также мощности средств компенсации реактивной мощности (КРМ) в условиях ограничений со стороны энергосистем и т.д. Последнему мероприятию в настоящее время уделяется все больше внимания со стороны правительства Российской Федерации, так как КРМ является наиболее эффективным средством снижения потерь электроэнергии и повышения уровней напряжения сетей.

Основными потребителями реактивной мощности (РМ) являются промышленные предприятия, причем их реактивные нагрузки, как правило, не только соизмеримы с активной нагрузкой, но нередко и превышают ее. При этом известно, что энергосистемы имеют ограниченные возможности снабжения предприятий реактивной мощностью, определяемые располагаемой реактивной мощностью генераторов. При номинальном коэффициенте мощности генераторов 0,85 - 0,9 их располагаемая реактивная мощность составляет 62 - 48% от активной мощности при полной нагрузке. Если учесть потери в элементах схемы электроснабжения, то реактивная мощность, которую энергосистема может выдать в сеть, получается значительно меньше, особенно в часы максимальных нагрузок.

Как показано в материале тематического селекторного совещания ОАО РАО «ЕЭС России» «Решение проблем и задач по нормализации потоков реактивной мощности и уровней напряжения в распределительных электрических сетях», проводимого 22.11.2006 года, практически для всех энергосистем нашей страны характерна работа с повышенным потреблением реактивной мощности.

Генераторы трех теплоэлектроцентралей (ТЭЦ-1 — ТЭЦ-3) изолированной Норильской энергосистемы суммарной установленной мощностью 1570 МВт также работают в режиме генерации предельно возможной реактивной мощности (коэффициенты их мощности по электростанциям соответственно равны 0,757; 0,817 и 0,718).

Талнахская обогатительная фабрика (ТОФ) является одним из энергоемких промышленных предприятий Норильского промышленного района (НПР), имеющих характерные для всей энергосистемы показатели потребления реактивной мощности (коэффициенты мощности по секциям 6 кВ главных понизительных подстанций (ГПП) ТОФ находятся в пределах 0,6-0,9). Годовое потребление электроэнергии по фабрике составляет примерно 6% от выработки электроэнергии всего Норильского региона. В ближайшем будущем намечается ввод второй очереди предприятия, поэтому оптимизация режима потребления реактивной мощности данным предприятием может существенно сказаться на экономии электроэнергии и сбережении энергоресурсов региона.

Передача реактивной мощности по элементам сети сопровождается увеличением тока, что приводит к дополнительным затратам на сечения проводников и мощностей трансформаторов, а также создает дополнительные потери электроэнергии. Кроме того, увеличиваются потери напряжения за счет реактивной составляющей, пропорциональной реактивной нагрузке и индуктивному сопротивлению, что понижает качество электроэнергии по напряжению.

Для сохранения нормального напряжения при максимальной нагрузке необходимо соблюдение баланса РМ. В Норильской энергосистеме этот баланс складывается следующим образом: основная потребляемая промышленными предприятиями и городами НПР реактивная мощность вырабатывается генераторами электростанций (за режимный день на момент прохождения максимума она достигала 893 Мвар при активной мощности 1065 МВт), генерация реактивной мощности линиями электропередачи (ЛЭП) 35, 110 и 220 кВ составляет соответственно 0,5; 21 и 153 Мвар. Конденсаторных компенсационных устройств практически нигде нет, а режим возбуждения синхронных двигателей (СД) в основном определяется условиями эксплуатации оборудования, в редких случаях значения тока возбуждения устанавливаются исходя из условий поддержания заданных уровней напряжения или КРМ. Среди потребителей электроэнергии имеется много СД, которые не могут быть в полной мере использованы для генерации реактивной мощности. Наибольшее число таких СД приходится на кислородную станцию Надеж-динского металлургического завода, установленная мощность которой около 200 МВт. Эти двигатели работают на генераторном напряжении ТЭЦ-3. Для использования их как источников реактивной мощности (ИРМ) необходимо на выводах двигателей поддерживать большее напряжение, чем на шинах генераторов. Учитывая реальные параметры сети, питающей двигатели, и номинальные напряжения двигателей и генераторов, выполнить это условие невозможно.

Несмотря на низкий коэффициент мощности потребителей Норильской энергосистемы, средиеэксплуатационные уровни напряжений в сети 110 кВ поддерживаются на достаточно высоком уровне (117 - 122 кВ). Это объясняется малой протяженностью системообразующих и тупиковых линий.

В общем случае, для поддержания нормального напряжения на шинах потребителей при максимальной нагрузке обеспечение баланса РМ достигается за счет мероприятий, снижающих ее потребление от энергосистемы. Эти мероприятия разбиваются на мероприятия, не требующие специальных компенсирующих устройств и целесообразные во всех случаях (обеспечение работы электрооборудования в номинальных или близких к номинальным режимах), и требующие установки специальных устройств для КРМ.

При выборе компенсирующих устройств основное внимание должно уделяться сравнительному анализу их экономических и технических характеристик. Экономическая целесообразность, как правило, определяется стоимостью самого компенсирующего устройства и потерь электроэнергии в нем на генерацию РМ, а также затратами на ее передачу. Основными техническими критериями, учитываемыми при выборе средств регулирования потоков РМ являются: перегрев обмоток синхронных машин (генераторов и электродвигателей) в режиме перевозбуждения и сохранение ими устойчивой параллельной работы в режимах недовозбуждения; перегрев диэлектрика батарей конденсаторов при перенапряжениях и наличии в сети высших гармоник.

Благодаря работам известных ученых: Веникова В.А., Каялова Г. М., Сыромятникова И.А, Баркана Я.Д., Идельчика В.И., Поспелова Г.Е., Железко Ю. С., Карпова Ф. Ф., Карташева И.И., Артемьева А. В., Пекелиса В. Г., Файницкого В В., Ковалева И. Н. и др. произошло совершенствование методик компенсации реактивных нагрузок, что привело к заметным изменениям взаимоотношений между энергосистемами и потребителями электроэнергии. В работах ТрошинаВ.А., Тюханова Ю. М., Архипенко В. В. уделяется большое внимание изучению возможности использования СД, имеющихся в узлах промышленной нагрузки, как ИРМ, получены ценные результаты испытаний, использованные в данной работе.

Однако, для успешной реализации вопросов повышения эффективности электроснабжения промышленных предприятий просто установки средств КРМ не достаточно, необходима автоматизированная система управления потоками РМ. Обязанностью такой системы является непрерывный выбор наиболее рациональных с точки зрения технико-экономических показателей ИРМ при текущем режиме работы и схеме электроснабжения.

Разработать такую систему управления, способную одновременно обрабатывать огромное разнообразие факторов, определяющих оптимальность режимов электропотребления, для электрических сетей промышленных предприятий крайне сложно. Тем не менее, такими учеными, как Поспелов Д.А., Клыков Ю.И., Баркан Я.Д., Веников В.А. и др., занимающимися разработкой способов оптимального управления сложными системами кибернетического типа, достигнуты определенные успехи.

В частности, ими был предложен принцип ситуационного управления (СУ), который, безусловно, может быть применен к системам электроснабжения. Принцип управления по ситуациям в системах электроснабжения может быть реализован с учетом всесторонней оценки параметров текущего режима, который после операции распознавания по ряду признаков относится к определенному известному классу, для которого уже заранее предусмотрены регулирующие воздействия на средства управления потоками РМ. Таким образом, центральное место в СУ отводится процессу идентификации состояний объекта и их классификации. От того, насколько грамотно и точно будет осуществлен этот процесс, будет зависеть успешность принятых решений по регулирующим воздействиям.

До разработки аппарата многомерного статистического анализа и появления и развития мощной электронно-вычислительной базы главные проблемы теории и практики классификации и снижения размерности относились не к разработке методов и алгоритмов, а к полноте и тщательности отбора и теоретического анализа изучаемых объектов, характеризующих их признаков, смысла и числа градаций по каждому из этих признаков. Все методы классификации сводились, по существу, к комбинационной группировке, при которой признаки, характеризующие объект, носят дискретный характер, или сводятся к нему, а два объекта относятся к одной группе только при точном совпадении зарегистрированных на них градаций одновременно по всем характеризующим их признакам. Методы снижения размерности ограничивались простым агрегированием однотипных признаков.

Однако развитие электронно-вычислительной техники как средства обработки больших массивов данных стимулировало проведение в последние годы широких комплексных исследований сложных социально-экономических, технических, медицинских и других процессов и систем, данные о которых носят многомерный и разнотипный характер. Цели классификации при этом существенно расширились, а содержание процесса классификации дополнилось проблемой построения самой процедуры классификации. Кроме того, тематику разбиения многомерных данных на однородные (в определенном смысле) группы подчас стало трудно отделить от задач снижения размерности исследуемых данных, которые в основном сводятся к: 1) отбору наиболее информативных показателей; 2) сжатию массивов обрабатываемой и хранимой информации; 3) визуализации (наглядному представлению) данных; 4) построению условных координатных осей (многомерное шкалирование).

Благодаря работам широкого круга ученых, таких как Айвазян С.А., Бухштабер В.М., Дюран Б., Одел П., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д., Горелик А.Л., Фу К., Фукунага К., Ту Дж., Гонсалес Р., Благовещенский Ю.Н., Браверманн Э.Н., Журавлев О.Г., Генкин В.Л, Ерош И.Л., и мн. др., накоплен огромный материал по классификации данных в различных отраслях жизнедеятельности человека. Однако о классификации состояний электрических сетей промышленных предприятий (ЭСПП) в их исследованиях не упоминается. Поэтому, целью данной работы является разработка и применение методик и алгоритмов классификации состояний ЭСПП для решения задач управления РМ, как одних из наиболее актуальных в области повышения эффективности электропотребления.

Идеей работы является во-первых, обеспечение четкого распознавания текущего режима электропотребления промышленного предприятия, способствующего правильности принятия решений по КРМ, т.е. повышению надежности элементов электрической сети;

- во-вторых, ускорение процесса принятия решений системой управления по регулированию ИРМ узла нагрузки, повышающее экономическую эффективность эксплуатации сети.

Для реализации поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

3. Выполнение экспериментальных исследований по классификации состояний электрических сетей Талнахской обогатительной фабрики при управлении КРМ.

Защищаемые научные положения

2. Имитационная модель многоступенчатой радиальной системы электроснабжения, позволяющая воспроизводить различные состояния ЭСПП с учетом изменения напряжения питающей сети и регулирующего эффекта нагрузки для формирования базы схемных и режимных признаков.

3. Результаты анализа методов классификации и алгоритм классификации, основанный на использовании кластерного анализа для распознавания состояний электрических сетей промышленных предприятий и формировании решающих функций.

4. Результаты экспериментальных исследований классификации состояний электрических сетей Талнахской обогатительной фабрики при управлении КРМ.

Методы исследований определялись поставленными задачами и основывались на принципах оптимизации режимов электропотребления промышленных предприятий, математических моделях электромагнитных и электромеханических процессов в системах электроснабжения и электрических машинах, натурных экспериментах, а также численных методах теории вероятностей и математической статистики (корреляционном и регрессионном анализе). Теоретические исследования сопровождались разработкой математических моделей и алгоритмов, реализованных на ЭВМ с использованием математических пакетов MatLab и MatCAD, имитационным моделированием в программной среде Delphi 7.0

Научная новизна работы заключается:

Достоверность полученных результатов подтверждается:

- корректным использованием методов исследования и использованием при обработке экспериментальных данных стандартных математических пакетов MatLab и MatCAD;

- удовлетворительной сходимостью результатов численного моделирования, полученных с помощью разработанной математической модели радиальной многоступенчатой схемы электроснабжения промышленного предприятия в программной среде Delphi 7.0 с эксплуатационными данными, предоставленными службой главного энергетика ТОФ.

Использование результатов диссертации. Предложенная математическая имитационная модель определения потребления электроприемниками промышленного предприятия активной и реактивной мощности по заданным графикам каждого присоединения с учетом регулирующего эффекта нагрузки использована для анализа и прогнозирования расхода электроэнергии на производстве и проверки рациональности текущего режима компенсации реактивной мощности. При этом ИМ может быть использована для принятия решений при замене оборудования, так как позволяет снимать статические характеристики нагрузки с учетом особенностей каждого из электроприемников 6(10) кВ и групп электроприемников напряжением до 1 кВ, и определять устойчивость, как отдельных электроприемников, так и узла нагрузки в целом.

По результатам работы совместно с представителями службы главного энергетика ТОФ разработан комплекс мероприятий, направленных на оптимизацию режимов электропотребления.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе при подготовке инженеров специальности 140211 «Электроснабжение» и 220700 «Автоматизация производств» ФГАОУ Сибирского федерального университета и ГОУ ВПО Норильского индустриального института.

Апробация работы. Материал диссертации в целом и отдельные ее вопросы докладывались автором и обсуждались на научных семинарах СФУ г. Красноярска, НИИ г. Норильска, а также на научно-технических конференциях:

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 3 в изданиях по перечню ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 173 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков, 10 таблиц, 30 страниц приложения. Список используемой литературы состоит из 138 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Заключение диссертация на тему "Классификация состояний электрических сетей промышленных предприятий для управления компенсацией реактивной мощности"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Анализ состояния компенсации реактивной мощности систем электроснабжения предприятий производственного объединения обогатительных фабрик Норильского промышленного района показал, что одним из наиболее эффективных способов повышения качества электроэнергии и снижения потерь в питающих (110 кВ) и распределительных сетях (6/0,4 кВ) данных предприятий является оптимальное управление потоками РМ.

4. На основании анализа состава и режимов работы электроприемников УН ТОФ, технических возможностей и экономических характеристик локальных ИРМ РП-1Т, требований энергоснабжающей организации по поддержанию значений коэффициента реактивной мощности на границе балансовой принадлежности предприятия tgcp=0,4, был разработан алгоритм компенсации реактивной мощности.

Библиография Кирилин, Иван Викторович, диссертация по теме Электростанции и электроэнергетические системы

1. Железко Ю.С., Артемьев A.B., Савченко О.В. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: Руководство для практических расчетов. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. - 280 е.: ил.

2. Тематическое селекторное совещание ОАО РАО «ЕЭС России» 22.11.2006 года «Решение проблем и задач по нормализации потоков реактивной мощности и уровней напряжения в распределительных электрических сетях» //http://www.matic.ru/doc/normspr/matsel22nov.doc.

3. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебник для вузов по специальности «Электропривод и автоматизация промышленных установок». М., «Высшая школа», 1979. 512 е.: ил.

4. Лыкин A.B. Электрические системы и сети: Учеб. пособие. — М.: Университетская книга; Логос, 2006. 254 с.

5. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. -М.: Энергоатомиздат, 1989. 592 е.: ил.

6. О нормативных документах в области качества электроэнергии и условий потребления реактивной мощности. Ю.С. Железко. Электрика №1. 2003.

7. Управление качеством электроэнергии / И.И. Карташев, В.Н. Тульский, Р.Г. Шамонов и др.; под ред. Ю.В. Шарова. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 320 е.: ил.

8. Брускин Д.Э. и др. Электрические машины. Ч. 2: Учебник для ву-зов/Д.Э. Брускин, А.Е. Зорохович, B.C. Хвостов. М.: Высш. школа, 1979. -304 е., ил.

9. Переходные процессы в системах электроснабжения: Учебник / В.Н. Винославский, Г.Г. Пивняк, Л.И. Несен и др.; Под ред. В.Н. Винослав-ского. К.: Выща шк. Головное изд-во, 1989. - 422 с. : ил.

10. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. — М.: Интермет Инжиниринг. 2006. - 672 е.: ил.

11. Указания по компенсации реактивной мощности в распределительных сетях. -М.: Энергия, 1974.

12. Методика технико-экономических расчетов в энергетике. М.: ГНТК, 1966.

13. Головкин П. И. Энергосистема и потребители электрической энергии. М.: Энергия, 1979.

14. Сыромятников И. А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей / Под ред. Л. Г. Мамиконянца. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984.

15. Кирилина О.И., Филатов А.Н., Дмитриев Ю.А. Выбор оптимальных источников реактивной мощности в сети промышленного предприятия. // Электрика. 2007. - №5.

16. Баркан Я.Д. Автоматическое управление режимом батарей конденсаторов. М.: Энергия, 1978. - 112 с.

17. ТрошинВ.А. Оптимизация управления системами промышленной электроэнергетики. Красноярск: Изд-во Краснояр. ун-та, 1984.

18. Костарев А. А., Тепловые испытания синхронных двигателей. — Техн. листок. Краснояр. ЦБТИ, 1966, №30.

19. Никулин И.А., Трошин В. А., Тюханов Ю.М. Расчет режима возбуждения синхронных двигателей, обеспечивающего минимум потерь электроэнергии. «Электричество», №4, 1965, с. 8-13.

20. Трошин В.А. Оптимизация управления системами промышленной электроэнергетики. Красноярск: Изд-во Краснояр. ун-та, 1984, - 224 с.

21. Анализ и оптимизация режимов электрической системы: отчет о НИР (заключ.) / ПО «Сибэнергоцветмет», Руководитель Архипенко В.В., -№ ГР0183.0044851, инв. № 0285.0045967. Красноярск, 1984. - 152 е.

22. Саушкин С.А., Малухин В.В., Кирилина О.И. Анализ состояния и перспективы баланса реактивной мощности Норильской энергосистемы. // Промышленная энергетика. 1996. - №9.

23. Кирилина О.И. Управление компенсацией реактивной мощности промышленных узлов нагрузки: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Норильск, НИИ, Красноярск, КГТУ, 2001. 204 с.

24. Статический тиристорный компенсатор реактивной мощности — СТК. http://ansaldovei.ru/rus/18/

25. Захаров В.Н., Поспелов Д.А., Хазацкий В.Е. Системы управления (Задание. Проектирование. Реализация). Издание 2-е, перераб. и доп. — М.: Энергия. 1977.-420 с.

26. Пантелеев В.И. Управление режимами реактивной мощности и напряжения промышленного предприятия: Науч. издание / В.И. Пантелеев, А.Н. Филатов. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. 125 с.

27. Клыков Ю.И. Ситуационное управление большими системами / Ю.И. Клыков. М.: Энергия, 1974. 136 с.

28. Туликов А.Н. Применение методов искусственного интеллекта в задачах ситуационного управления сложными системами: монография / А.Н. Туликов, В.И. Пантелеев. Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2008.- 162 с.

29. Филатов А.Н. Управление режимом реактивной мощности и напряжения промышленного предприятия: Дисс. . канд. техн. наук / А.Н. Филатов. Красноярск, 1997. 154 с.

30. Автоматизированные системы управления энергетикой промышленных предприятий: Учеб. пособие / В.В. Архипенко, A.B. Архипенко, В.А. Трошин, А.Н. Филатов; КрПИ. Красноярск, 1987. 73 с.

31. Идельчик В.И. Расчеты и оптимизация режимов электрических сетей и систем. -М.: Энергоатомиздат, 1988. —288 е.: ил.

32. Применение вычислительных методов в энергетике / Под ред. В.А. Веникова, Ю.Ф. Архипцева. — М.: Энергоатомиздат, 1983. 136 е.: ил.

33. Гужов Н.П. Автоматизированное управление системой электроснабжения предприятия / Н.П. Гужов, А.Е. Куликова // Промышленная энергетика. 1987. №11. С. 36-39.

34. Ершов М.С., Егоров A.B. Федоров В.А., Великий С.Н. Адаптация управления системами промышленного электроснабжения на базе автоматизированных средств защиты и методов искусственного интеллекта // Промышленная энергетика. 2000. № 7. С. 24 28.

35. Стрелков Ю.И., Рыбалкин И.П., Шарапов C.B., Потапенко А.И. Алгоритм адаптации системы управления к объекту управления // Промышленная энергетика. 2002. № 8. С. 33 35.

36. Курбацкий В.Г., Томин Н.В. Управление в электроэнергетике с использованием методов искусственного интеллекта // Электрика. 2005. № 9. С. 20-28.

37. Ершов М.С., Рупчев И.О. Модель нечеткой логики управления узлами нагрузки систем электроснабжения промышленных комплексов // Промышленная энергетика. 2002. № 2. С. 30 33.

38. Жичкин C.B. Модели электропотребления на основе нейронных сетей // Электрика. 2003. № 2. С. 37.

39. Прикладная статистика: Классификация и снижение размерности: Справ, изд. / С.А. Айвазян, В.М. Бухштабер, И.С. Енюков, Л.Д. Мешалкин; Под ред. С.А. Айвазяна. М.: Финансы и статистика, 1989. - 607 е.: ил.

40. Дж. Ту, Р. Гонсалес. Принципы распознавания образов. // Перевод с английского И.Б. Гуревича под редакцией И.Б. Журавлева. Москва: Изд-во «Мир», 1978.

41. Гуревич Ю.Е. и др. Устойчивость нагрузки электрических систем / Ю.Е. Гуревич, Л.Е. Либова, Э.А. Хачатрян. М.: Энергоиздат, 1981. - 208 е., ил.

42. ГОСТ 1282-79. Конденсаторы для повышения коэффициента мощности электроустановок переменного тока частоты 50 и 60 Гц. — М.: 1986.

43. Гусейнов Ф. Г., Мамедяров О. С. Экономичность режимов электрических сетей. М.: Энергоатомиздат, 1984. — 120 е., ил. (Экономия топлива и электроэнергии).

44. Справочник по проектированию электрических сетей под редакцией Д.Л. Дойбисовича Москва 2005 г.

45. Укрупненные стоимостные показатели (УСП). М.: Энергосетьп-роект, 2003.

46. Разработка комплексной системы оптимизации режимов электроснабжения и улучшения качества электрической энергии в распределительных сетях рудников ОАО «Норильская горная компания». Отчет о НИР. СПГГИ, 2002, 60 с.

47. Оптимизация режимов электропотребления и потребности в кабельных изделиях НГМК. Отчет о НИР. Завод-втуз при НГМК им. А.П. Заве-нягина. 1990, 240 с.

48. Исследование показателей качества электрической энергии в узлах нагрузки с тиристорными преобразователями рудника «Таймырский». Отчет о НИР. Завод-втуз при НГМК им. А.П. Завенягина. 1991, 148 с.

49. Горелик А.Л. Методы распознавания / А.Л. Горелик, В.А. Скрип-кин. М.: Высшая школа, 1989.

50. Горелик А.Л. Скрипкин В.А Методы распознавания. Учеб. пособие для вузов. М., «Высш. школа», 1977 . - 222 е.: ил.

51. Фу К. Последовательные методы в распознавании образов и обучении машин. М.: Наука, 1970.

52. Фукунага К. Введение в статистическую теорию распознавания образов. М.: Мир, 1978.

53. Васильев В.И. Проблема обучения распознаванию образов: Принципы, алгоритмы, реализация. Киев.: Высшая школа, 1989.

54. Новосельцева С.С. Основы теории распознавания образов: Учеб. пособие / С.С. Новосельцева, И.И. Новосельцев; Норильский индустр. Ин-т. Норильск, 2004. - 90 с.

55. Айвазян С.А., Бежаева З.И., Староверов О.В. Классификация многомерных наблюдений. М., «Статистика», 1974. - 238 е.: ил.

56. Айвазян С.А. Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика. Исследование зависимостей. — М.:Финансы и статистика, 1985. 488 с.

57. Елисеева И.И., Рукавишников В.О. Группировка, корреляция, распознавание образов (Статистические методы классификации и измерения связей). -М., «Статистика», 1977. 144 е.: ил.

58. Жуковская В.М., Мучник И.Б. Факторный анализ в социально-экономических исследованиях. М., «Статистика». 1976. 151 с.

59. Поспелов Д.А. Арифметические основы вычислительных машин дискретного действия. Учеб. пособие для втузов. М., «Высш. школа», 1970 .-308 е.: ил.

60. Непараметрические методы классификации и их применение. / А. В. Лапко. Новосибирск: ВО «Наука». Сибирская издательская фирма, 1993. - 152 с.

61. Шурыгин A.M. Прикладная стохастика: робастность, оценивание, прогноз. М.: Финансы и статистика, 2005. - 224 е.: ил.

62. Курош А.Г. Курс высшей алгебры: Учебник. 17-е изд., стер. СПб.: Издательство «Лань», 2008. - 432 е.: ил.

63. Генкин В.Л. и др. Системы распознавания автоматизированных производств / В.Л. Генкин, И.Л. Ерош, Э.С. Москалев. — Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1988.-246 е.: ил. (1988)

64. Гинсбург В.М. Проектирование информационных систем в строительстве. Информационное обеспечение: Учебное издание М.: Издательство АСВ, 2002.-320 с.

65. Гитис Л. X. Кластерный анализ: Основные идеи и методы. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2000. -62 с.

66. Дюран Б., Оделл П. Кластерный анализ. Пер. с англ. Е.З. Демиден-ко. Под ред. А.Я. Боярского. Предисловие А.Я. Боярского. М., «Статистика», 1977. - 128 е.: ил.

67. Кильдишев Г.С., Аболенцев Ю.И. Многомерные группировки. М., «Статистика», 1978. - 160 е.: ил.

68. Стиранка А.И. Решение кластерной задачи большой размерности в нечеткой постановке. Кибернетика, 1991, №1, с. 116-121.

69. Жамбю М. Иерархический кластер-анализ и соответствия. М.: Финансы и статистика, 1988. 343 с.

70. Наймарк М.А. Теория представления групп. М.: Наука, 1976. 462.с.

71. Классификация и кластер / Под ред. Дж. Вэн Райзина. М.: Мир, 1980.-390 с.

72. Малиновский JI.Г. Классификация объектов средствами дискрими-нантного анализа. — М.: Наука, 1978. -260 с.

73. Ясницкий JI.H. Введение в искусственный интеллект: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Леонид Нахимович Ясницкий. М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 176 с.

74. Просветов Г.И. Прогнозирование и планирование: Задачи и решения: Учебно-методическое пособие. М.: Издательство РДЛ, 2005. - 288 с.

75. Барский А.Б. Нейронные сети: распознавание, управление, принятие решений. М.: Финансы и статистика, 2004. — 176 е.: ил. - (Прикладные информационные технологии).

76. Аркадьев А.Г., Браверманн Э.М. Обучение машины классификации объектов. М.: Наука, 1971. 191 с.

77. Распознавание образов: состояние и перспективы / К. Верхаген, Р. Дейн, Ф. Грун и др. М.: Радио и связь, 1985 . 104 с.

78. Дорофеюк А.А. Алгоритмы автоматической классификации (обзор) // Автоматика и телемеханика. -1971.-№12. С. 78-113.

79. Дорофеюк А.А. Алгоритмы обучения машин распознаванию образов без учителя, основанные на методе потенциальных функций // Автоматика и телемеханика. -1966. №10. С. 78 - 87.

80. Айзерман М.А., Браверман Э.М., Розоноэр Л.И. Метод потенциальных функций в теории обучения машин. М.:Наука,1970.Р.320.

81. Выбор метода кластеризации // http://www.market-journal. com/marketingovyeissledovanija/209. html.

82. Mullin M., Sukthankar R., Complete cross-validation for nearest neighbor classifiers // Proceedings of International Conference on Machine Learning. -2000. http:// citeseer.ist.psu.edu/309025.html.

83. Воронцов К. В., Комбинаторный подход к оценке качества обучаемых алгоритмов // Математические вопросы кибернетики / Под ред. О. Б. Лупанов. М.: Физматлит, 2004. - Т. 13. - С.5-36. http://www.ccas.ru/frc/papers/voron04mpc.pdf.

84. Roy Varshavskiy, Michal Linial, David Horn, COMPACT: A Comparative Package for Clustering Assessment, Lecture Notes in Computer Science, Volume 3759, Oct 2005, Pages 159 167 (http://adios.tau.ac.il/compact )

85. Основы построения промышленных электрических сетей / Каялов Г.М., Каждан А.Э., Ковалев H.H., Куренный Э.Г.; Под общ. ред. Г.М. Каяло-ва. М.: Энергия, 1978. - 352 е., ил.

86. Готман В.И. Обобщенные статические характеристики электроэнергетических подсистем и их коэффициенты крутизны / В.И. Готман, Г.З. Маркман // Известия Томского политехнического университета. — 2007. Т.311. №4. - С. 131 - 134. (e-mail: mo@elti.tpu.ru )

87. Готман В.И. Единый алгоритм оценки статической устойчивости и расчет установившихся режимов энергосистем // Известия Томского политехнического университета. 2007. Т.311. - №4. - С. 134 - 138. (e-mail: mo@elti.tpu.ru )

88. Живодеров A.A. Алгоритм активного управления электропотреблением // Вестник МГТУ. 2007. Т. 10. -№4. - С.555 - 557.

89. Волков Е.А. Численные методы: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд., испр. - М.: Наука. Гл. ред. физ.- мат. лит., 1987. - 248 с.

90. Боглаев Ю.П. Вычислительная математика и программирование: Учеб. пособие для студентов втузов. М.: Высш. щк., 1990. - 544 е.: ил.

91. Попов Д.Б. Разработка и реализация информационно-вычислительной системы для исследования динамической устойчивости электроэнергетических систем // Вычислительные технологии. Т. 13. Специальный выпуск 1, 2008. С. 59-68.

92. Попов Д.Б. Разработка программного обеспечения в научных подразделениях // Компьютерное моделирование —2007: Тр. Междунар. научно-техн. конф., СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2007. С. 250 258.

93. Худяков В.И. Школа MATLAB Урок 2. Библиотека SimPowerSystems. Силовая электроника №2'2005.

94. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в Simulink. Математика в приложениях №1, 2004.

95. SimPowerSystems for use with Simulink. User's Guide. Version 3. -Hydro-Quebec and The Math Works, Inc. September 2003.

96. Зайцев П.П., Кирилин И.В., Дмитриев Ю.А. О необходимости использования уточненных параметров режима работы синхронных электродвигателей при моделировании // Электрика. 2007. № 6. С. 29-31.

97. Олимов P.A., Кирилин И.В. Моделирование синхронных электродвигателей с учетом изменения уровня напряжения питающей сети / Электронный журнал «Инженерное образование», МГТУ им. Н.Э. Баумана // http://www.techno.edu. ru:16001/db/msg/41411. htm

98. Герасимов В.Г. «Электротехнический справочник» том 3 «Производство и распределение электрической энергии» 10-е изд., стереот. - М.: Издательство МЭИ, 2007 - 440с.

99. Копылов И.П. Электрические машины: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 360 е.: ил.

100. Кацман М. М. Электрические машины. М.: Издательский центр «Академия», 2003.

101. Карпов Ф.Ф., Солдаткина JI.A. Регулирование напряжения в электросетях промышленных предприятий. Под ред. H.A. Мельникова, М., «Энергия», 1970.-224 е.: ил.

102. Телегин В.Д. Регулировочные характеристики потребителей-регуляторов реактивной мощности. Сборник трудов молодых ученых Санкт-Петербургского государственного горного института (техн. ун-та). С-Петербург, 1996.

103. Телегин В.Д., Шклярский Я.Э. Регулирование реактивной мощности в узле нагрузки. Сборник трудов конференции «Народное хозяйство республики КОМИ». Воркута, №2, 1998, с. 38.

104. Шклярский Я.Э. Стратегия управления потребителем-регулятором реактивной мощности. Электротехника. №11. 2001. с. 57-60.

105. Шклярский Я.Э. Управление потоками реактивной мощности на горных предприятиях. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2002, 94 с.

106. Заславец Б.И., Игуменынев В.А., Малафеев A.B., Зиновьев В.В., Буланова О.В. Расчет режимов электроснабжения с учетом статических характеристик нагрузок по частоте и напряжению // Электрика. 2002. № 11. С. 11 — 15.

107. Поликарпов Е.А. О расчетной нагрузке промышленных предприятий при проектной оценке отклонений напряжения // Промышленная энергетика. 2004. №6. С. 29 31.

108. Орлов B.C., Большаков М.Г., Влияние отклонений напряжения на экономичность работы трансформатора// Промышленная энергетика. 1994 №.2 С.15-18.

109. Кирилин И.В., Козлов П.М. Выбор средств управления реактивной мощностью в системах электроснабжения предприятий цветной металлургии // Промышленная энергетика. 2010. №8. С. 46-52.

110. Кирилин И.В., Козлов П.М. Особенности управления реактивной мощностью в схемах электроснабжения предприятий цветной металлургии // Научный вестник Норильского индустриального института. Научно-практический журнал, 2010. — № 6, с. 31-37 .

111. Кирилин И.В., Козлов П.М., Массов A.A., Кумаритов Б.Х. Создание имитационной модели для выявления искажений в сетях рудников // Промышленная энергетика, 2011, №5.

112. Кирилин И.В., Массов A.A., Козлов П.М. Повышение эффективности управления параметрами режима электрической системы промышленного предприятия Научный потенциал Норильского промышленного района

113. XXI век Текст.: сб. науч. трудов / Науч. ред. М.А. Маркеев; Норильский ин-дустр. ин-т.- НИИ, 2011.-194 с. С. 178-181.

114. Алексейчик В.В., Болгов В.Т. Проблемы учета, контроля и управления энергопотреблением на промышленном предприятии и пути их решения // Промышленная энергетика. 2002. №3. С. 6 — 14.

115. Илиев С. О показателях и критериях оптимального управления динамическим поведением энергетических систем // Электричество. 1976. № 7. С. 73 76.

116. Ершов М.С., Рупчев И.О. Модель нечеткой логики управления узлами нагрузки систем электроснабжения промышленных комплексов // Промышленная энергетика. 2002. №2. С. 30—33.

117. Садуллаев М.С., Регулирование реактивной мощности конденсаторных батарей по коэффициенту реактивной мощности // Электрика. 2005 №.5 С.22 -24.

118. Соколов B.C. Проблемы мониторинга качества электрической энергии // Промышленная энергетика. 2004. № 1. С. 55 58.

119. Стрелков Ю.И., Рыбалкин И.П., Шарапов C.B., Потапенко А.И. Алгоритм адаптации системы управления к объекту управления // Промышленная энергетика. 2002. № 8. С. 33 35.

120. Ершов М.С., Егоров A.B. Федоров В.А., Великий С.Н. Адаптация управления системами промышленного электроснабжения на базе автоматизированных средств защиты и методов искусственного интеллекта // Промышленная энергетика. 2000. № 7. С. 24 — 28.

121. Кузнецов A.B., Магазинник JI.T, Шингаров В.П. Об экономических рычагах управления режимами потребления реактивной мощности // Электрика. 2003. № 1. С. 17-19.

122. Туркин М.С. Об автоматизации процесса разработки автоматизированных систем управления промышленных энергетических комплексов // Промышленная энергетика. 2001. № 7. С. 29 30.

123. Браславский И .Я. О возможностях энергосбережения при использовании регулируемых асинхронных электроприводов // Электротехника. 1998. №8. С. 2-5.

124. Курбацкий В.Г., Томин Н.В. Управление в электроэнергетике с использованием методом искусственного интеллекта // Электрика. 2005. № 9. С. 20-28.

125. Бабаев С.С. Автоматизация управления энергопотреблением // Промышленная энергетика. 1999. № 5. С. 7 — 10.

126. Сапронов A.A. К вопросу о создании эффективного механизма контроля и учета энергопотребления в сетях 0,4 кВ // Промышленная энергетика. 2004. № 1.С. 22-28.

127. Сазыкин В.Г., Формирование основных требований к новому поколению автоматизированных систем управления // Промышленная энергетика. 1995 №8. С. 19-24.

Похожие работы

Энергетика
05.14.00