автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Методы расчета электропотребления и компенсирующих установок и системы управления ими (на промышленных предприятиях, включая нерудные карьеры)

НАЦИОНАЛЬНА Г1РНИЧА АКАДЕМШ УКРА1НИ

Рогальський Брошслав Сташславович

УДК 621.3.001.57: 621.311.086.5: 622.23.02.3.

УГЕТОДИ РОЗРАХУНКУ ЕЛЕКТРОСПОЖИВАННЯIКОМПЕНСУЮЧИХ ОСТАНОВОК ТА СИСТЕМИ УПРАВЛ1ННЯ НИМИ (НА ПРОМИСЛОВИХ ШДПРИеМСТВАХ, ВКЛЮЧАЮЧИ НЕРУДШ КАР'€РИ).

Спещальшсть: 05.09.03. — Електротехшчш комплекс«! та системи.

АВТОРЕФЕРАТ

дисертащУ на здобуття наукового ступени доктора техшчпих наук

Дншропетровськ - 1999

Дисертащею е рукопис.

Робота виконана на кафедр! теоретичних основ електротехнш електропостачання Вшницького державного техшчного ушверситету MÍH¡CTep¡ ocbíth Украши.

Науковий консультант - доктор техшчних наук, професор, заслужений i науки i техшки УкраТни Праховшк Артур Вешамшович, зав^дувач кафедри електропостачання НТУУ "К директор in статуту енергозбереження та ене; менеджменту при НТУУ "КПГ

Офщшш опоненти - доктор техшчних наук, професор

Журах1всышй Анатолга Валентинович, професор кафедри електричних систем i мереж Державного ушверситету "Лыпвська

шштехшка";

- доктор техшчних наук Разумний Юрш Тимофшович,

начальник техшчного вщдщу ВАТ 'Институт "Дшпродшрошахт" Мшвуглепрому Украши;

- доктор техшчних наук, професор Родькш Дмитро Йосипович,

професор кафедри автоматизации виробничих процеав та роботехшки Кременчуцького державного полггехшчного ¡нституту;

Провщна установа - 1нститут електродинам1ки HAH Украши, В1ддш опташзацп мереж i систем, м. Кшв.

Захист вщбудеться 2000 р. 0.4Q..годит на замданш

спещалЬованоТ вчено!' ради Д 08.080.07. при Нацюнальнш прничш академй' Украши за адресою: 49027, ГСП, м. Дншропетровськ, проспект Карла Маркса, 19.

3 дисертащею можна ознайомитись у б1блютещ Нащонально1 прничоТ академп Укра'ши

Автореферат розюланий 1999р.

Вчений секретар спещал130ван01 вченоТ ради Д 08.080.07, кандидат техшчних наук, доцент

В.Т. ЗаТка

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуалыпсть проблем». Проблема шдвшцення ефективносп електро-споживання актуальна для вах кра'щ, галузей I окремих тдприемств хоча б тому, що зменшення енергоемнскт продукцп дозволяе знижувати и собшарткть 1 тдвищувати конкурентноздатшсть. Актуалыпсть проблема визначаеться величиною енергоемност1 продукцн. Прнич1 галуз1 вщносяться до одних з енергое-мних (на видобуток, збагачення 1 переробку корисних копалин витрачаеться 61-ля 20 % вс!с1 вироблено!" в крапп електроенергп). Актуалыпсть проблеми поси-люеться в крашах з обмеженими енергоресурсами, I стае надзвичайно актуальною в умовах кризового стану економки, коли вхдсутня альтернатива електро-збереженню.

На прничих шдприемствах (нерудннх кар'ерах) практично не використо-вуеться такий важливий напрямок електрозбереження, як нормування електро-споживання. Для нормування електроспоживання 1 визначення електричних на-вантажень використовуються коефщ1штш методи без врахування Тх в1ропдноТ природи. Розходження М1Ж фактичними 1 нормативними витратами 1 наванта-женнями досягають 100 % 1 бшьше. В1дсутш системи облку 1 контролю електроспоживання основних кар'ерних електроприймагпв - екскаватор1в 1 бурових сташив 1 Тх приеднання до автоматизованих систем облку 1 контролю електроспоживання.

Пршга роботи до тепершнього часу проводиться в умовах недостатньо! шформаци про технолопчш властивост! прничих пори, що ускладнюе нормування \ планування трудових, матер1алышх 1 енергетичних ресурс1в 1 заход1в по електро-1 ресурсозбереженню. Причина такого стану — у вщсутносп доскона-лих техшчних часобш автоматичного вим1рювання буримост! { екскаваци прничих пори в темш процесу.

В електричних мережах ЕС (енергосистем) \ споживач^в магать мюце шд-вищеш втрати електроенергп (в 1,5-2 рази пор1вняно з кра'шами Заходу), яю зумовлеш недостатшм р1внем КРП (компенсацп реактивно1 потужносп), нер1в-нсжпршстю добових графшв навантажень, вщсутшстю засоб1В оптимального (за умовою мппмуму втрат) управлшня компенсуючими установками ! електрич-ним навантаженням, а також ефективно'1 системи взаеморозрахунюв за КРП М1ж ЕС 1 споживачами електроенергп.

Пщвищення ефективност1 електроспоживання в електричних мережах ЕС I електротехшчних комплексах (ЕТК) тдприемств вимагае вщповгдного внрь шення зазначених вище проблем.

Метою дисертацшно!' роботи е тдвищення ефективносп електроспоживання в електротехшчних комплексах тдприемств, включаючи нсрурш кар'ери.

Поставлена мета досягаеться розв'язанням наступних наукових задач:

1. Проведения експериментальних доаиджень з метою виявлення законо-мфностей електроспоживання 1 формування масиву данних в умовах нерудних

Kap'epiß, розробка основних напрямюв i рекомендацш шдвищення ефективносп електроспоживання, критерпв економ1чно! доцшьносп впровадження ix у виро-бництво i структури системи управления ним.

2. Розробка нових шдход1в i мето/цв розрахунку електричних навантажень (уставок для систем управлшня), нормативних витрат i втрат електроснсргп (па-раметр!в для систем облшу i контролю електроспоживання) з врахуванням тех-нолопчних властивостей прничих порщ i ix в1ропдно1 природи, а також систем управлшня електричним навантаженням, ям дозволяють пор!вняно з вщомими шдвищити ефектившсть електроспоживання.

3. Обгрунтування i розробка критерпв i cnocoöiB визначення технолопч-них властивостей прничих порщ i оцшки якосп масових Bn6yxin, як! дозволяють створювати комплексш системи облику i контролю електроспоживання rip-ничих машин та технолопчних властивостей порщ в реальному темш технолопчних ПрОЦСС1В.

4. Розвиток теорп розрахунку КУ (компенсуючих установок) на основ! розробки нових гпдход1в, критерпв i метод1в, спрямованих на шдвищення енер-гоефективност1 КРП (компенсацй реактивно! потужност1) в мережах споживач1в i ЕС (енергосистем) i методичне забезпечення систем управлшня (створення пе-редумов для MiiiiMi3auii втрат в електричних мережах i визначення уставок -вх1дних реактивних потужностей (ВРП)). Розробка мехашзму збалансування ш-xepeciB ЕС i споживач!В при взаеморозрахунках за КРП.

5. Розробка критерпв, cnocoöiB, алгортмв та систем оптимального автоматичного управлшня КУ, яш здшснюють м1шм!защю втрат в електричних мережах споживач1в i ЕС та координацпо перетоив РП (реактивно! потужносп) на гранищ ix розпод'шу з врахуванням Bcix можливих режим1в п споживання, в'щ-cyraocti КУ в деяких вузлах або управлшня ними i змши i'x кшькост1 в npoueci управлшня.

Методика досладжень. Методолопчну основу дисертацшно! роботи скла-дають теор1я в1ропдностей i математична статистика, кореляцшний i регресш-ний анал1з, методи Чебишева i послщовного анашзу, теор!я граф ¡в i апарат мат-рично! алгебри, класичш методи одноцшьовоГ опттшацп без обмежень i метод неозначених множншав Лагранжа.

Достов1ршсть результатов дослцркень шдтверджуеться шляхом ретроспективно! перев1рки створених методов i моделей, розв'язанням ввдповщних задач за допомогою запропонованих i вщомих методт та моделей i пор!вняння !х ре-зультайв, реал1заци запропонованих cnocoöiB, моделей i алгоритм1в управлшня у випшвд пристро!в i систем, ix випробовувань на стендах i в умовах промисло-вих шдприемств, а також впровадження !х у виробництво i в навчальний процес.

В основу наукового узагальнення покладеш роботи: - з теорй розрахунку електроспоживання aBTopiß Белих Б.П., Волотковсько-го С.А., Олейнжова В.К., Праховнша A.B.;

- по miMipioBanHK) технолопчних властивостей прничих пор'щ авторов CiM-кша Б.Л., Тангаева I.A.;

- з оптим1зацп КРП i режим1в мереж автор1в Железко Ю.С., Журах1вського A.B., 3opina В.В., Кузнецова В.Г., Щербини Ю.В.;

- в област1 створення засоб1в та систем автоматики для прничих гндпри-смств, систем управления електроспоживанням та компенсуючими установками автор1в Баркана Я.Д., Гванова А.О., Мокша Б.1., ГКвняка Г.Г., Разумного Ю.Т., Родькша Д.Й.;

В дисертацп в икона ш nayKOui узагальнення в галузях розрахунку електро-споживання i компенсуючих установок, розробки способов вим^рювання катего-piii nojpi д i у прав л ¡пня компенсуючими установками та електричним навантаженням, яга полягають в анал1з1 метод!в, моделей i cnocoöia з врахуванням Bipo-пдноУ природи категорш порщ i електроспоживання, в отриманш вперше за-пропонованих шдход1в i з&тежностей щодо визначення нормативних витрат i «грат електроенергп i компенсуючих установок; критерив оцшки технолопчних властивостей порщ, вщхилення фактичного потокорозподшу реактивно") потуж-ност1 вщ оптимального значения, допустимое^ спрощеного розподшу компенсуючих установок в електричних мережах i ефективносп управлшня ними, ме-тод!в i моделей визначення i прогнозу нормативних витрат i втрат електроенер-ri'i, нхлдр.их. активних i реактивних потужностей, коригування економ1чно1 i ба-лансово! задач компенсаци, на основ! яких здшснено розвиток теорй' розрахунку електроспоживання i компенсуючих установок (методичного забезпечення систем управл'пшя i контролю) та нових напрямюв в розробщ способов вим^рюван-ня категорий порщ (за критер1см енергоемност1 технолопчних процеав) i управ-лшня компенсуючими установками та електричним навантаженням (за критерь ем мппмальних втрат), що дозволяе створювати вщповщш системи контролю i управлшня, як1 забезпечують виршення значноГ прикладно! проблеми - шдви-¡цения ефективност1 електроспоживання в електротехшчних комплексах п!д-приемств i енергосистем.

1дея роботи полягае в шдвшценш ефективностс електроспоживання за ра-хунок розробки cnocoöiB i систем оптимального (за критеркм мйймалышх втрат) управления електричним навантаженням i комценсуючими установками, систем контролю електроспоживання прничих маши« i технолопчних власти-зостей nopiд, програмного i методичного забезпечення вказаних систем (методов розрахунку вхщних потужностей (уставок), нормативних витрат i втрат, компенсуючих установок).

Основш пауков! положения та результат», що виносяться на захнст, ix новизна.

Hayiconi положения:

1. Принципово новий пщхщ щодо визначення втрат в електричних мережах грун густься на використанш встановлених на розрахунковий перюд питомих норм (без втрат) i пщвшцешп "ix точносп, питомого часу (на одиницю продукци чи робота), оперативно задано!" продуктивное^ прничо\" машини (цеху), що дозволяе вра-ховувагн змши технолопчних властивостей порщ (через питому норму) i визначати

"чистий" час тривалосп технолопчного процесу в розрахунковому перюд! (через питомий час 1 задану продуктившсть), уникати суттевих похибок (до 70%) при ви-значенш норми втрат за в'щомими пщходами 1 методами.

2. Способи вим1рювання технолопчних властивостей прничих порщ (буримо-ст! 1 екскавацп) I оцшки якост! масових вибух!в за критершм повно! питомо! енергое-мносп вщповщного технолопчного процесу, змша яко'1 в процеа буршня або екска-вацп порщ вщображае 1х динам1ку, водмзняються вщ вщомих быьшою точгастю (шляхом врахування енерП1 на створення осьового тиску на забш свердловини 1 и продувку), шформативнкто (отриману шформаццо можна використовувати для об-Л1ку ! контролю нормативного 1 загального електроспоживання прничих машин) та можлив!стю автоматизацй процесу вишрювання, що дозволяе створювати комплек-сш системи контролю елекгроспожнвання прничих машин 1 технолопчних властивостей порщ в реальному темш технолопчних процеав.

3. Мехашзм збалансування штсрейв енергосистеми та сгюживач1в (при ком-пенса: ц! реактивно! потужносп в IX мережах) грушуегься на приндипово новому пщход1 щодо визначення вхщно!' реактивно!' потужносп (на основ! системного пщ-ходу 1 з позицп окремого споживача), поршняно з вщомими передбачае оцшку втрат вщ координацп перетоюв реактивно!' потужносп 1!'х зниження в мережах енергосис-тем за рахунок установки КУ у споживачт, застосування принцишв комплексности1 збалансованност! финансового примушення 1 заохочення до впровадження оптимально"! КРП, р1вн0прав'я поставщиков 1 споживач1в I дозволяе ефектившше стимушовати зниження втрат в к мережах.

4. Способи оптимального (за критерием мппмальних втрат) автоматичного управления КУгрунтуються на виршенш економ^чно! задач! КРП за критер!ем мппмальних затрат 1 балансово!" - за критер!ем мшмальних втрат, що створюе передумови для оптимального управлшня КУ, 1 полягають у пщтриманш в кожному вyзлi умови оптимального потокорозподшу реактивно!" потужносп у вс1х можливих режимах п споживання (в т.ч. малоймов1рних 1 нестабшьних) при врахуванн! балансово!" умови на ввод! пщприемства, вщсутност1 КУ в деяких вузлах або управлшня ними 1 змши IX кшькоси в процей управлшня, що дозволяе пор1вняно з вщомими способами створювати системи управлшня КУ, яю забезпечують координацш перетокш реактивноУ потужносп на границ! розподь лу мереж ЕС 1 споживач^в та М1ШМ1заццо втрат в !'х мережах.

Науков1 результати: 1. Встановлеш законом'фносп електроспоживання електротехшчних комплекса в умовах нерудних кар'ер1в. Вперше встановлено, що закон розподшу питомо!' енергоемноси бурения залежить вщ стввщнощепня м'яких \ мщних порщ, яю добуваються, 1 змшюеться в простор! (по окремих горизонтах) I в час! (протягом строку експлуатацп родовища). Результати експериментальних досль джень послужили основою для вирешення ряду завдань (формування масиву да-них, розробка основних напрямкчв ! практичних рекомендацш пщвищення ефе-ктивност! електроспоживання! критер!!'в економ!чно!' доцшьносп впровадження IX у виробництво ! т.¡н.). Запропонована структура системи управлшня електро-

споживанням вадр^зняеться в!д вщомих комбшованим застосуванням засоб1в управлшня, що дозволяе мнпмпуваги затрата при и створенш,1 виконанням но-вих функцш (контроль технолопчних властивостей прничих порщ, регулюван-ня якост! прничоТ маси 1 т. ш.);

2. Встановлено, що застосування для прогнозу максимальних покварталь-них навантажень (уставок для систем управлшня) класичних мстод1В, основаних на використанш часових ряд^в, призводить до сутгевих похибок (- 64 + 70%). Показано, що в умовах нерудних кар'ер1в найкраин результата даготь модел!, яю встановлюють зв'язок цих навантажень з основними технолопчними факторами 1 В1др1зняються в!д ВЩОМИХ прийнятною ТОЧШСТЮ прогнозу (похибка не вихо-дить за меж! ± 5%). Розроблеш системи оптимального (за критер1ем мпималь-них втрат) управлшня електричним навантаженням, використання яких дозволяе зменшити втрати електроенергп 1 и питому вартють, а також меж! вщхилен-ня напруги в!д номинального значения протягом доби. Новизна I практична цш-шсть запропонованих систем 1 пристрой шдтверджусться також 5 авторськими свщоцтвами 1 патентами на винаходи.

3. Розроблено метод внзначення та оперативного нормування втрат в еле-ктричних мережах, який дозволяе пор1вняно з вщомими методами уникнути сутгевих похибок (до 70 %). Шдвищення точносп внзначення основно? складо-В01 питомих норм призводить до вщповщного ШДВИЩеННЯ точноста норми втрат. Для шдвищення точносп норм запропоновано шдходи: прямого внзначення норм для прничих машин експериментальним шляхом 1 широко! Тх дифе-ренщацп (по окремих родовищах, уступах 5 т. т.); укрупнения технолопчних вузл!в, для яких визначаються норми; видшення масиву прничих пор1д, що об-бурюеться I розпушеного вибухом, як об'ектш нормування, обл1ку 1 контролю електроспоживання; використання кривих розподшу питомого електроспожи-вання для прогнозу витрат електроенергп. На основ! пщход1в розроблено: метод "технолопчних норм" (для розрахунку дехових 1 заводських норм), який грун-туеться на використанш масиву даних, отриманих в умовах нерудних кар'ер1в; модел! прогнозу питомого електроспоживання по вхщних ! (або) вихщних параметрах режиму буршня або екскаващУ (вперше), як! в!др!зняються в!д в!домих шдвшцспою точн!стю (похибка становить 0,13-1,5%), модель довгострокового (до 5 рою в) прогнозу електроспоживання з використанням кривих його розподь лу (вперше).

4. Створено системи контролю електроспоживання прничих машин, технолопчних властивостей порщ ! якосп масових вибух1в, як! в!др!зняються в!д вщомих б!льшою точн!стю (шляхом врахування енергп на створення осьового тиску на вибш свердловини ! п продувку), зручшстю вим!рювання у виробничих умовах ( в т. ч. за допомогою електрол^чильниюв), бшыною !нформативн!стю (отриману ¡нформащю можна використовувати для облжу ! контролю нормативного ! загального електроспоживання прничих машин) 1 можлив!стю автомати-зацп процесу вим1рювання. Запропоновано метод побудови технолопчних шкал

буримосп I екскаваци прничих порщ \ оцшки якост! масових вибух1в (вперше). Розроблено давач глибини буршня свердловин. Наукова новизна 1 практична цшнють запропонованих способ1в 1 систем шдтверджусться також 5 авторськи-ми св1доцтвами на винаходи. Даш розробки розвивають новий напрямок визна-чення технолопчних властивостей порщ за повною питомою енергоемшстю вцщовщного технолопчного процесу.

5. Розроблеш основш положения системи взаеморозрахунгав за КРП, яка В1др1зняеться вщ в!домих наявшстю мехашзму збалансування штереав ЕС 1 споживач1в, можлив1Стю визначення взаемопов'язаних значень ВРП, що ство-рюе передумови для оптим1зацп перстоив РП в мережах ЕС, бшьшою точьпстю розрахушав (за рахунок вилучення подвшно1 оплати реактивно!" енерп! 1 уточнения тарифу на активну енерпю 1 облает! його застосування), врахування в1ро-пдноТ природи РП 1 можливостей регуляторгв дискретного управления (шляхом встановлення зони нечутливосп для ВРП).

6. Для розв'язання еконтпчно'! задач! КРП розроблено метод "граничних затрат", який 1рунтуеться на застосуванш запропонованих ново!' шкали питомо'Г вартост! БК (батарей конденсаторов); удосконаленого подходу щодо визначення питомоТ ваги джерел у вузл! 1 параметр ¿в екв1валентного джерела; критерию для оцшки вщхилення фактичного потокорозподшу РП вщ оптимального значения (вперше) 1 в!др'шшеться вщ вщомих структурою щльовоТ функца (без окремого видшення постшноГ складово\" затрат, яка враховуеться вектором питомих затрат на генерацию РП по окремих вузлах), вщносиою простотою (вщсутш обернет матрищ) 1шдвищеною точшстю розрахуныв (тшьки застосування ново1 шкали питомо'1 вартост! БК дозволяе зменшити похибку розрахугшв до 40%). Метод коригування економ1Чно'1 задач! КРП по кривих ЛЗ=Г(Ч/0, ДТдо;1) запропоновано вперше, В1др1знясться широкою областю застосування, дозволяе обгрунтувати бшьш високу стелшь КРП I тдвищити п енергоефектившсть, його можна розг-лядати як спос1б врахування посшшоТ складовоУ затрат на передачу РП по мережах шдсистеми. Вперше запропоновано критерш допустимосп спрощеного розподшу КУ в мережах шдсистеми ! споживач1в, який дозволяе за певних умов зменшити об'ем обчислювалыю! робота або обгрунтувати застосування оптимь зацшних метод1в. Методи \ модел! виршення 1 коригування балансово'1 задач! КРП в1др1зняються в!д вщомих врахуванням вщсутност! в деяких вузлах КУ. Розроблено пцрод 1 метод визначення ВРП з нозицн окремого споживача (вперше), який дозволяе визначити ефектившсть КРП в його мережах; уточнити ВРП, яку визначила i задала ЕС; збалансувати ¡нтереси ЕС 1 споживач!в 1 В1др1з-няеться вщ вщомих використанням в розрахунках тарифно! вартост! втрат \ се-редньозважено'{ питомо? вартосп КУ, коригуванням економ1Чно1 задач! КРП 1 т.ш. Поетапне виршення економ1чно\' 1 балансово'1 задач КРП за критер1ями, вщповщно, мтамалышх приведених затрат 1 втрат спрощуе розрахуиков! методи 1 в той же час шдвищус \х точшсть (шляхом коригування отриманого ршен-ня), створюе передумови для оптимального управления КУ.

7. Вперше розроблеш системи оптимального (за критеркм мппмальних втрат) автоматичного управлшня БК (Ух структур ¡и схеми 1 алгоритми управлш-ня): по величиш поточних втрат; по величин! збшыпення або зменшення втрат, ят дозволяють пор1вняно з вщомими шдвищити ефективтсть управлшня. Доказано, що в тому чи ¡ншому вузл1 можуть наступати малоймов!рш 1 нсстабшьш режими споживання реактивно! потужноеп. Вперше розроблеш системи оптимального автоматичного управлшня БК шляхом шдтримання у вузлах умови оптимальное™ потокорозподшу РП. Обгрунтовано, що функци систем центрат-зованого управлшня можна виконувати за допомогою групи спещально створе-них автоматичних регулятор! в локально!' лГУ. Розроблено ряд пристро!в, як! реа-л^зутоть даний способ, з параметрами управлшня: по <3 ! и вузла з врахуванням наявност! або в'щеутиоей трансформаторов з РПН; по <3 або и вузла; за часом доби. Системи, що створюготься ¡з п таких пристроУв, е альтернативними по вад-ношеншо до центрагпзованих систем управл!ння, основною !х перевагою е В1д-сутшсть лшш зв'язку. Розроблено також системи оптимального автоматичного управлшня реактивним навантаженням тдприемства за допомогою групи СД, сум!сного ! розд!лытого управл!ння СД \ БК, а також управлшня БК в мережах з несиметричним навантаженням. Пор!вняно з в!домими запропоноваш системи забезпечують виконання вимог енергосистеми щодо споживання РП ¡з п мереж1 ! м!н!м!зац!ю втрат при вс!х можливих режимах и споживання. 1х новизна ! практична цшшеть тдтверджуеться також 8 авгорськими св^доцтвами ! патентами на винаходи. Дан! розробки розвивають новий напрямок в створенш способов ! систем оптимального автоматичного управлшня КУ.

Зв'язок з державшшн I галузевими програмами НДР. Результата, ви-кладен! в дисертацп, отриман! в процес! наукових дослщжень, як! проводились автором: за цшьовою комплексною програмою Держплану УРСР "Енергокомп-лекс" (1984р, завдання РН01.07Ц01.06), за млжвуз^вською програмою "Економ!я електроенерг!!" (1982р.), тематичними планами РПО "Укршляхбуд!ндустр!я" ! "Укрнерудпром", виробничих об'еднань! окремих шдприемств. Всього виконано заперюдз 1977-1997р. 11 госпдогов!рних тем.

Практична цшшеть ! реалюашя результат робота.

Практична ц!нн!сть наукових положень ! результате, викладених в дисер-тац!йн!й робот!, полягае в тому, що вони спрямоваш на розв'язання конкретних задач методичного ! техн!чного забезпечення електрозбереження в електротех-шчних комплексах шдприемств ! мережах ЕС. Запропоноваш модел! ! методи реал!зован! у вигляд! алгоритм!в ! програм розрахунку, а способи визначення технолопчних властивостей прничих порщ, управл!ння електричним навантаженням ! КУ — у вигляд! алгоритм1в 1 програм управл!ння; дошпдних, експерименталь-них 1' сер!йних зразюв пристроУв 1 систем (на баз! м!кропроцесорпоУ техтки). Бшь-ш!сть теоретичних положень роботи доведено до конкретних шженерних методик, техшчних вимог! галузевих нормативних матер1ал!в.

За результатами доонджень розроблеш: "Отраслевая инструкция по нормированию расхода электроэнергии на буровые работы" Тернополь: Збруч, -1982. - 71с., "Сборник инструкций по нормированию расхода электроэнергии, расчету КРМ и регулированию режимов электропотребления" Отчет по НИР. -Винница, 1986.-202с. - номер госрегистрации 01825046307, яы впроваджеш на шдприемствах РПО "Укршляхбудшдустр1я" I "Укрнерудпром". ПристроУ [ сис-теми управлшня КУ впроваджеш на ряд1 шдприемств ХмельницькоТ 1 Вшниць-ко'1 областей. Окрем) положения системи взаеморозрахунюв за КРП викорнсташ при розробщ "Методики розрахунюв плати за перетоки РП М1Ж ЕС та а спожи-вачами" (НТУУ "КШ").

На основ! материал ¡в дисертац1Йно1 робота для схуденпв 1 асшранпв електро-енергетичних спещальностей шдготовлеш три навчалыи поабники 1 монографш. Теорешчш розробки, програми для ЕОМ1 техшчш засоби використовуються в курсах "Теоретичт основи елеюропостачання", "Проектування систем електропоста-чання", "Епергозбер1гаюч1 технологи в елетроенергетицГ', при створенш лаборато-рних стедщв, в дипломному проектуваяш, в дослщженнях студенпв 1 аапрант'ш.

Апробащя. Основш положения I результата дисертацшно! роботи доповь дались на 35 Всесоюзних, Республжанських \ м1жнародних науково-техшчних конференц1ЯХ, семшарах 1 нарадах (1977 - 1999рр.), а також вуз^вських конфере-нщях (1976 - 1999рр.), а пристро!' 1 системи демонструвались на ВДНГ СРСР (1989 \ 1991рр.; отримаш дв1 ср1бш медал[) 1 на Ш-му М1жнародному салош ви-наход1в "1пуепШса - 96" (Румушя, м. Яси, 1996; оотримана золота медаль) 1 ву-з1вських виставках (1986 - 1997 р.).

Публшаци. За матер1алами дисертацй опубликовано 105 наукових праць, в т.ч. отримано 18 авторських св!доцтв I патентов на винаходи, зареестровано у ВНТ1Ц 7 звтв по науково-досзпдних роботах, видано три навчалышх пос!бника 1 монограф1я 1 ряд методичних вказ1вок для студекпв 1 асшранэтв електроенер-гетичних специальностей.

Обсяг 1 структура роботи. Диссртацш складаеться ¡з вступу, шести роздшв, висновк'щ, списку лггератури 13 251 назв, додатюв. Дисертащйна робота викладена на 301 сторшках машинописного тексту з рисунками 1 таблицями.

КОРОТКИЙ ЗМ1СТ РОБОТИ

Перший розд1Л присвячений анал1зу стану проблем, що дослщжуються. Встановлено, що масив даних по електроспоживаншо електротехшчних комп-лексш нерудних кар'ер1в практично вщсутшй, що створюе певш труднощ! при визначешп, нормувашп I прогнозуванш електроспоживання. Використання роз-рахункових коефвдентш, отриманих в умовах шших кар'ер1в I наведених в нормати-вних документах 1 довщковш Л1тератур1 призводить до значних похибок (через сут-теву вщмшшеть технолопчних властавостей порщ, неврахування Тх в1ропдноТ при-роди, вщеутшеть диференщацп по окремих горизонтах 1 т. ш.). Створення масиву даних для нерудш£х кар'ер1в вимагае проведения експериментальних дослщжень.

Анал1з добових графшв 1 часових ряд ¡в максимальних покварталышх на-вантажень нерудних кар'ер1в показуе, що специф!чш умови роботи цих шдпри-емств призводять до значних коливань як добових, так 1 поквартальних максимальних навантажень. Часов! ряди не володпоть властивостями стацюнарносп1 перюдичносп, не дивлячись на те, що вплив такого фактору як сезоншсть, на щ ряди, вилучений. Фактичш змши математичного спод1вання 1 дисперсп протя-гом пер ¡оду дослщження функци вносить ¡стотш похибки в розрахунки (-64 * +70 %), що шдтверджуеться прогнозом навантажень за допомогою трендових та адаптивних моделей I моделей авторегресп. Вир1внювання добових графЫв електричних навантажень за ¡шщативого споживач1в з метою пщвищеиня ефек-тивност! електроспоживання, практично не застосовуеться (через вщеутшеть чггких критерпв еконо\пчно1 доцшьносп вир1внювання 1 систем ефективного стимулювання та управлшня).

Певною проблемою при визначешп нормативних витрат електроенерп1 е прогнозування и втрат в мережах I трансформаторах в майбутньому (розрахун-ковому) рощ. Встановлено, що \'х визначення за середшм навантаженням мину-лого року 1 календарним часом роботи агрегату (цеху) в майбутньому рощ або за усередненим коефщентом втрат призводить до суттевих похибок (до 70 %).

Вщеутшеть спещальних систем облку 1 контролю електроспоживання прничих машин I вим1рювання технолопчних властивостей порщ в темт про-цесу знижуе ефектившеть нормування 1 планування електроспоживання, трудо-вих 1 матер^альних ресурав, не дозволяе розрахувати необхщну юльюсть облад-нання 1 ремонтну базу.

Загальними недолками систем 1 шкал взаеморозрахунив за КРП е: на-ближене врахування в1ддаленосп споживач!в до джерел живлення; неврахування в1рог1дного характеру реактивних навантажень I можливостей регулятор1в ( в основному дискретно! Д11") та ¡нтерейв споживач1в; недостатшй стимулюючий вплив на споживач1в 1 т. ¡н.

Вщом1 методи розрахунку КУ мають "л чи ниш суттев1 недолки: допуска-еться пропорцшний розподш КУ в мережах споживач1в; не враховуеться або враховуеться наближено постшна складова затрат при визначешп ВРП; не пере-дбачасться визначення ВРП з позицп' окремого споживача; в розрахунках вико-ристовуються усереднеш вартосп БК без врахування \'х типу, роду установки,

призначення I способу управлшня 1 тлн., що призводить до занижения степеш КРП I збшыпсння похибки розрахунюв. Бшьипсть \з розглянутих метод!в при-значеш для замкнених мереж, вщр1зняються складшстю 1 недоступшстю для персоналу енергосистем 1 споживач^в 1 тому не знайшли широкого застосування в просктшй 1 експлуатацшшй практищ. Електричш мереж! нерудних кар'ср]в працюють в режим1 пщвшцених втрат енергп 1 напруги.

Для управлшня КУ застосовуються в основному пристро! локальноУ ди, як1 не вщповщають сучасним вимогам щодо управлшня 1 пщвищення ефектив-ност1 електроспоживання. Вщсутш системи оптимального (за умовою мппмаль-них втрат) управлшня КУ, що не дозволяе реал1зувати можливосп додаткового зниження втрат в мережах ЕС 1 електротехшчних комплекЫв пщприемств за ра-хунок оптим!зацп потокорозподшу реактивно!' потужность

Другий роздьл присвячений встановленню законом1рностей електроспоживання, розробщ основних напрямгав ! рекомендацш пщвищення його ефективносп 1 структури системи управлшня ним. Проведен! експерименталып дослщження електроспоживання в умовах нерудних кар'ер1в, розташованих в р1зних репонах УкраТни. Встановлено, що питома енергоемшсть бурпшя шоб змшюеться в широких межах як в плаш, так 1 по глибиш масиву (уступу, кар'е-ру). Коефвдент вар!аци со0.б на верхшх добувних горизонтах досягае 30 - 60%, а на нижшх — зменшуеться до 10 - 20%. Статистичш розподши величини со0 б на верхних горизонтах вир1внюються, як правило, кривими П1рсона, на нижшх -нормальними кривими, а в цшому по кар'еру - кривими Пгрсона (на початку I в кшщ перюду експлуатацп родовища, коли переважають м'як! або мщш породи) 1 нормальними кривими (в середин! перюду, коли добувш роботи проводяться на вс1Х робочих горизонтах), тобто закон розподшу залежить вщ сшввщношен-ня м'яких 1 мщних порщ, як1 добуваються, 1 змшюеться протягом перюду роз-робки родовища. Визначеш параметри розподшу по кожному кар'еру. Доведено, що енергоемшсть буршня однотипними буровими станками на одно1менних ро-довищах, як правило, суггево вщр!зняеться (на 5 - 70%), що свщчить про необ-хщшсть створення статистичних моделей для кожного родовища.

Встановлено, що питома енергоемшсть екскаващ1 мало змшюеться по пло-цц I глибиш добувних горизонйв 1 бшыною м!рою залежить вщ якосп подр1б-нення прничо? маси 1 категорий порщ за труднощами екскавацп. Дослщжено вплив р!зних факторш на електроспоживання екскавагсрв, бурових станюв [ кар'ер!в в цшому.

Розроблеш основш напрямки I рекомендацп пщвищення ефективносп електроспоживання 1 структурна схема системи управлшня ним. Запропонований крите-р!й сконом!Чно1 доцшыгосп1 черговост1 впровадження заход1в пщвищення ефекти-вностп електроспоживання: Зр< З5, де Зр 1 З5 - приведен! затрата на здшснення тех-нолопчноТ операцп (процесу, виду роботи) в розрахунковому I базовому роках. Значения величин Зр 1 За визначаються за формулами, наведених в робой.

При 3Р=35 пщприемство отримае економпо електроенергп при вщсутност! прибутку. Разом з тим впровадження заход!В по елктрозбереженню не повинно

попршувати економ1чн1 показники гпдприсмства. Можна поставите умову, щоб ефектившсть цих заход1В була не меншою ефективносп виробництва продукций

v. Jn)

де Г1р i 3„ - вщповщно прнбуток i соб1вартють продукцп, яю плануються на роз-рахунковий piK. Умова (1) може служити також критср1см першочерговосп впровадження заход1В по електрозбереженню. Bei inuii заходи (з меншим при-бутком) впроваджуються в другу чергу. При наявност1 конкуруючих BapiaimB i незначшй pi3iinui М1Ж значениями Зр (±5%) перевага надаеться BapiaHTy з большою eKOHowieio електроенергн.

Третш роздш присвячений розробщ метод!в i моделей розрахунку електроспо-живання i систем управления ним. Апал'п впливу ршшх фактор1в на формування максимальннх навантажень показав, що в кшцевому шдсумку наелдаи дй" тих чи шших фактор!В зводяться до зменшення або збшынення бурових, добувних або вскришних poöiT. Запропоновано використати щ факгори для побудови кореляцшноТ моде.ш пропюзу максимальннх поквартальних навантажень, що заявляються. Для умов Гшванського кар'еру гака модель, з врахуванням anpiopHo'i шформац'н, мае ви-гляд:

¿ЗР = -О,158 +0,00113nlVM + 0,0467л1/ ± Аijj (2)

з основною похибкою сг = 0,085 МВт, де Рзд - прогнозна величина максимального навантаження шдприемства на IV-й квартал N + 1 року (N - поточний piK); FiI Mfv, nsIV - вщповадно найбшыиа серед-ньочасова продуктившеть кар'еру по прничш Maci i буршшо; AP30IV - заплано-ване збшынення або зменшення максимального навантаження на IV-й квартал N+1 року (зупинка обладнання для ремонту чи реконструкци i тлн.).

Ретроспективна nepeBipKa модел1 показала, що похибка прогнозу не вихо-дить за меж1 ±5%.

В основу запропонованого методу "технолопчних норм" покладеш ¡ндивщу-ajibni агрегатш пито Mi витрати електроенергн, як! визначаються експерименталь-ним способом за певних виробничих умов робота обладнання. 1ндошдуальна тех-нолопчна норма витрат електроенергн на екскаващю прничих порщ:

öo.rijs = Кд -Кп -М(сй0ц5). (3)

Середньозпажет групов! норми на екскавацпо породи i-V категори i екска-ваторн1 роботи:

n т к n т

_ ^^o.mijPijs _ g fa^o.m.mFijs Mo.Ti , «от к ¿¡—¡й . (4)

2 2 £ Т.П..

В формулах (3)^(4): М(со0^) - математичне снод!вання питомо! витрати еле-ктроенерпУ на екскавац!ю породи й' категори при використанш екскаватора ти-пу3 \ транспортного засобу типу Б, кВт-г/т.; Кд= 1,05ч-1,1 - коефщкнт, який вра-ховуе витрати електроенерги на допом!жш технолопчн! операцп; Кп = 1,01-1,03 - коефодент, який враховуе витрати електроенерги на перемодення екскаватор1в за меж} небезпечноТ зони вибуху; Пу5 - плановий об'ем робгг на екскаващю породи 1-Т категориям екскаватором в б-й транспортний заыб.

1ндив1дуальна технолопчна норма на буршня породи:

N

Ио.ти = М(ш0ц) + 2 йО дп> (5)

п=1

де М(ш0у) - математичне следования витрат електроенерги на буршня 1 п.м. свердловини станком ¡-го типу на ]-му добувному горизонт!; со0 дп - питома ви-трата електроенерп! на виконання п-1 допом1жно1 технолопчно1 операцп; N -кшьк!сть допом1жних технолопчних операцш.

В робот! наведет: типова структура норм, математичне спод'шання питомих витрат електроенерги на виконання одинищ роб1т для р1зних прничих машин, добувних горизонта I кар'ер1в, дан! про допом!жш технолопчш операцп! формула для визначення загальновиробничих цехових, заводсышх ! галузевих норм ! допом1жних потреб.

Вперше запропонований метод визначення 1 нормування втрат в електрич-них кар'ерних мережах в залежносп в!д встановлених на розрахунковий перюд питомих норм (без втрат). Норми втрат визначаються за формулами: - в живлячих кабелях прничих машин 1 мехашзм!в

» Щкф1?201](1+^у у ¡Ра

Аш0, = 10" £ £ -; (6)

ипЦ 1оц

- в живлячих трансформаторах прничих машин! механ!зм!в

Дсо = У ДР Г, ? Щ^А^П^ф^Ц. (?)

1=1Км

- в цеховш розпод!льч!й мереж!

Дсо0.ц = _е3 Ф-Ц °'Ц _(8)

"О.ц

и н1 р

- в цеховш розпод'шьчш мереж! при виробнидтв! кшькох вид!в нормованоТ продукци

р

АШои--Тп-:-Ёш„А;| : (9)

'н^р

\{ п

- Ха 4=1

- в загапьному елсменп мережу через якии одержують живлення декшька цех!в (м!жцехов! мереж!), як! випускають один чи декшька вид!в продукцп

-3 2 ( 2 \ 10 Ке.лКф.е\1 + Ь9 <Рц)( п т

Аш0.е=--у- S 2 ш у Я у | ; (10)

WHTp \ *=/;=/ *1

- в загальному елемеш! мерена у випадку живлення кшькох uexin з рпного ЗМШШСТЮ роботи

l~3Re.AK%.e[1+t92Фе)Г п т ©л ,„v Я„ ДС0о.е =-—р-

10'

Ы Н Tpij ,

(П)

В формулах (6)4-(11) : cooij, сооц, со0 ц,, co0.uij - ¡ндивщуальна i цехов! норми, в1Дпов1дно, на виробництво одинищ продуюш i-м агрегатом на j-му горизонт!; без втрат в трансформаторах i живлячих кабелях; при виробництв1 i-го виду продукцп; на виробництво i-ro виду продукщ!' в j-му цеху; toij - середнш час ви-конання одинищ роботи (продукцп") i-м агрегатом на j-му горизонт!; Кфу, КфЦ, Кф.е - коефвденти форми графЫв навантажень, вщповщно, i-ro агрегату при йо-го робот! на j-му горизонт!, цеху i загального елементу; Ry, Re.u, Rin - активн! опори в1дпотдно, кабелю i-ro агрегату, що працюе на j-му горизонт!; мереж цеху (екв!валентний), загального елементу; UHy, U„ - ном!нальна або середня фак-тична напруга живлення i-ro агрегату, що працюе на j-му горизонт!; мереж цеху або загального елементу; tgcpy, tgcpu, tg(pe -те ж. коефвденти реактивно! потужно-cTi; Тр - календарний час роботи цеху (цех1в) в розрахунковому iiepio;u; Пу, П„, nui, nuij - план виробництва, вщповщно, для i-ro агрегату, що працюе на j-му горизонт!; цеху; i-ro виду продукцп; i-ro виду продукт!' в j-му цеху.

Визначення втрат електроенерп'1 в залежносп вщ величин со0 i П дозволяе уникнути зазиачених вище похибок (розд. I), враховувати змшу умов i режиму роботи обладнання в розрахунковому рощ, нормувати сам! втрати i досягати бшьшоУ точност! розрахунк!в.

Запропоновано масив, що оббурюеться, i масив, розпушений масовим ви-бухом, вважати об'ектами планування, контролю ! облку прничих po6iT i елек-троспоживання. За допомогою методу Чебишева побудоваш кореляцшш модел! прогнозування питомоУ енергоемност! бур!ння для масиву порщ, що оббурюеться, в умовах Полонського кар'еру:

<ao=0,63+2,87io±a1 2 ~ 0,712kBmv/. м. ш0 =-3,147+ 3,036to + 0,026п +ст ^ 23'а1 23 кВт г/, м. ю0 = -9,782+3,183~t0 + 0,062n+0,031F±a1 2зф 234 = 0,396kBmr/. м. со0 =26,83+1,83~tо-0, т-0,14F+0, Ш0,р ±^^2345' а 1.2345 = °>42kBmr/-м

де t0 - тривалють бур!ння 1 м свердловини; п - частота обертання бурового ставу; F - тиск бурового ставу на вибш свердловини; <эор- питома витрата реакти-BHo'i енергп на 1 м буршня. Значения t0, n, F, шор е математичш спод!вання випадкових величин. Ретроспективна перев!рка показала, що похибка прогнозу

не виходить за межг.+0,13-ь-1,5%. Побудоваш також моде л! для прогнозування пи-томого електроспоживання на екскавацио розпушеного вибухом масиву прничих порщ.

При довгостроковому прогнозуванш електроспоживання пропонуеться ви-користовувати крив1 розподшу питомоТ енергоемност! вщповщного технолопч-ного процесу (статистичш модел1 родовищ):

де \Уа.т- прогноз витрат електроенергн на перюд Т; п - кшьюсть технолопчних процеав; т - кшьысть прничих машин; ш0.5 - питома енергоемшсть 1-го техно-лопчного процесу, який виконуеться j-м мехашзмом (чи групою мехашзмш) при б-й частой функцн розпод^лу; К - китыасть розрядних частот; Пу - об'ем робота для ]-го агрегату в 1-му технолопчному процеа, який буде виконуватись в прогнозному перюд1 Т; ф5 - э-та розрядна частота функцп розподшу; \Уа.д( - витрати електроенергп на допомгжш потреби шдприемства в 1-му рощ.

В четвертому роздин обгрунтовуеться необхщшсть створення систем об-лшу 1 контролю електроспоживання прничих машин 1 способ1в та техшчних за-соб1в вим1рювання технолопчних властивостей прничих порщ (в темш процесу). На основ1 анал!зу вщомих способ!в 1 техшчних засобгв та результапв експе-рименталышх дослщжень сформульоваш вимоги до критерпв буримост! 1 екс-кавацп прничих порщ. Ряд недолтв вщомих способов можна уникнути, якщо енерпю обертання I тиску бурового ставу на вибш свердловини враховувати ш-тегралыю за допомогою електрол1чильниюв у випщц енергй", яка споживаегься даигунами обертача 1 гщронасоса.Тод! питому енерпю руйнування породи у вибоТ свердловини (на одиницю об'ему) можна визначити за формулою:

де Б0 - д1аметр свердловини; АБ - довжина дшьнищ свердловини, теля закш-чення буршня якоГ здШснюеться реестращя показань приладдв; \Уаоб, Wa.ru - вщ-повщно, споживання активно! енергн двигунами обертача 1 пдронасоса за перь од буршня свердловини довжиною ДБ.

Запропонований бшьщ шформативний I зручний для вимфговання критерш буримост! прничих пор'щ - повна питома енергоемшсть буршня соо8 (кВт-г/п.м.):

= (Роб. +ргн )*0 +рп.д*о М>

де ^ - тривал1сть буршня одного метра свердловини; Р^, Рга - середня активна по-тужшеть, яка споживаегься вщповщно, електродвихунами обертача 1 пдронасоса за перюд 10; ^ - тривашеть виконання ¡-1 допом1жно1 технолопчно!' операци; Рд; - се-редня активна потужшеть, яка споживаегься буровим станком за перюд Рпд -сумарна активна потужшеть, яка споживаегься приймачами системи продувки I

дополпжних потреб за перюд t„; N - кшькють пробурених Mcrpia свердловини; п -кшыость допом^жних технолопчних операцш.

Встановлено, що значения величин Р^, Р™ i t^ в nponeci буршня змшюються в широких межах. При цьому ni величини е взаемозалежш М1Ж собою, а величина to = f(Po6> Ргн)- Перша складова виразу (15) найбшыпою Mipoio вщображае динам1ку со0.5-Зм1на ф1зико-мехашчних властивостей порщ заставляв машишспв змшювати па-раметри режиму буршня п(частоту обертання бурового ставу) i F (осьовий тиск на вибш свердловини), що в свою чергу призводить до змши величин Р„б, РП1 i to- Друга складова виразу (15) теж вщображае динам! ку «„¿(при Рпд = const вона змшгое-ться пропорщйно to). Третя складова не впливае на динам1ку ш0.5 (щ витрати розпо-дшяються на кожний пробурений метр свердловини р1вними добавками). Окр1м ф1зико-мехашчних властивостей порщ, на зм1ну величини ovs впливають inuii фак-тори: глибина буршня, тип бурового станка i шструмента, затупления шарошки, порушеншсть породи масовими вибухами, обводненность порщ, сезоншсть. Тип бурових стан ю в i шструменпв враховуеться установлениям для кожного з них вщ-повщноТ шкали буримосп, а глибина - побудовою шкал буримосп в цшому для ро-довища. Неминуче затупления шарошки до моменту Vi замши, обводненшсть порщ, порушеншсть масиву вибуховими роботами можна вважати як еквшалентну змшу властивостей прничих порщ i, вщповущо, Гх буримосп.

Для вияснення впливу можливих вщхилень параметр!в п i F вщ оптимальних значень на точность ощнки буримосп прничих порщ проведен! експерименти, ре-зультати яких наведен! в робот! у вигляд! таблиць i побудованих залежностей co0 5=f(n, F). Ix анагиз показав, що незначна неточшсть установки параметр!в бурения п i F (1-2%) не впливае ¡стотно на 3MiHy величини co0s, яка об'ективно вщображае onip порщ даному виду руйнування. Розроблеш метод i пакет програм обробки експериментальних даних i побудови технолопчних шкал буримосп порщ на ПЕОМ. Як приклад в табл.1 показан! шкали буримосп для бурових станюв Полон-ського кар'еру (родовище фантв).

Таблиця 1.

Технолопчш шкали буримосп прничих порщ.

KaTeropiH порвд по ЦБНТ Повна питома енергоемтсть буршня, кВт-г/п-м

СБШ-320 СБШ-250 ' СБМК-5

VII - - 0,241-0,250

VIII - 6,06-7,96 0,251-0,260

IX - 7,97-8,07 0,261-0,280

X - 8,08-10,77 0,281-0,320

XI - 10,78-11,42 0,321-0,364

XII 11,86-14,26 11,43-14,19 0,365-0,400

XIII 14,27-15,79 14,20-16,89 0,401-0,450

XIV 15,80-19,18 16,90-19,66 0,451-0,520

XV 19,19-20,85 19,67-25,10 0,521-0,560

XVI 20,86-23,44 25,11-28,02 0,561-0,630

XVII 23,45-25,55 28,03-34,83 0,631-0,690

XVIII 24,56-29,08 34,84-39,35 0,691-0,790

Запропоновано критерц 1 способи вимфювання категорш порщ за трудно-щами екскаваца 1 оцшки якост1 масових вибух1в. Розроблено комплекс техшч-них засоб1в вим^рювання буримое™, датчик глибини бурения свердловини 1 система вим1рюванпя категорш порщ за труднощами скскавацп 1 якосп масових вибух1в. Створеш експериментальн! зразки мшропроцесорно1 системи облшу 1 контролю електроспоживання бурових станюв \ вим1рюва1Шя буримост! порщ 1 датчика глибини буригня. Впровадження у виробництво даних розробок дозво-ляе повною м1рою розв'язати проблему одержання шформацп про технолопчш властивоеп прничих порщ 1 на цш основ! пщвшцити ефектившсть електроспоживання I прничих робгг в щлому.

П'ятий роздш присвячений розробщ метод!в розрахунку КУ 1 системи вза-еморозрахунгав за компенсацию. Сформульоваш вимоги щодо КРП I управлшня КУ.

3 метою шдвшцення точност! розрахуншв розроблена нова шкала питомих вартостей БК з врахуванням Тх типу, роду установки, напруги, способу управлшня, юлькосп регульованих секщй г постшно! складово"! затрат на КРП в цшах 1990р. (табл.2).

Таблиця 2.

Шкала питомих вартостей батарей конденсатор1в.

Cnoci6 установки, но-мшальна напруга Питома варисть БК, т-крб./МВар (крб/кВар)

Нерегульованих для мереж Регульованих автоматично при юлькосп секцш При шдив1дуаль-ному приеднанш до електроприймача

освгглювалышх j силових 1 | 2 | 3-6

БК внутршньо! установки:

0,38 кВ 7,0 10,0 11,0 11,5 15,0 5,4

6(10) кВ 4,7 8,5 12,5 - __ __ 4,0 _ .

БК зовтшньо'! установки:

6(10)кВ - 4,5 7,5 11,0 - -

БК стовпов! 6(10)кВ - 4,2 - - - -

Розв'язання економ1чно1 задач! КРП пропонусться методом "граничних затрат" шляхом мнпм1заци щльовоТ функцн:

3=0нЩ1-ч,) + 0нпЩОнй)*Ч>2, (16)

де QH - вектор-рядок реактивних навантажень пщсистеми; t) - вектор питомих витрат на генерацию РП джерелами у вузлах мереж пщсистеми; VF = Qe/QM - bxí-дна РП для мереж пщсистеми (у вщн.од.); Qc - ВРП для мереж пщсистеми (в абс.один); QM - найбшыпе реактивне навантаження на ввод! мереж пщсистеми; Я= - Ср1 - матриця коефодеттв розподшу (матриця шшгав); R - дхагональна матриця активних onopie bítok схеми зам1щення мереж пщсистеми; С - fliaro-нальна матриця коефщ1ент!в C0i/K0UH¡2; (Coi - питома вартчсть втрат в i-й bítiú

схеми зампцення мереж шдсистеми; и„! - номшальна або середня фактична на-пруга в ьй втц; К0 - коефвдент вщхилення фактичного потокорозподшу вщ оптимального значения (за умовою мппмуму втрат)):

К„ =

(Он)гпЩОн

02мКе. (17)

де Яе - екв1валентний ошр мереж шдсистеми, Ом. За умовою бЗ/5ц/ = 0 \ враховуючи 0В = О^П, отримаемо оптимальне значения ВРП для мереж шдсистеми:

л-1

У,

опт-

20вкс(0пп)1

ОнП, (18)

де - матриця реактивних навантажень в1ток схеми дерева.

Виходячи з умови балансу РП на ввод! мереж пщсистеми \ визначення ве-личини ц/, знаходимо:

С^е ~ ^оЛ ^опт 1 ~ ^опт> Qкy Ом " С^е (19)

де аопт - оптимальна стешнь КРП в мережах шдсистеми; <Зку - оптимальна поту-жшсть КУ, як) доцшьно установите в мережах пщсистеми.

Для коригування економ1чно'1 задач! запропоноваш алгоритм I програма на ПЕОМ 1 графо-аналптичний метод. Спочатку визначаються приведен! затрата на КРП за умови зниження втрат в мереж1 пщсистеми при Ч/ = ХР0ПТ:

31= 0,П(1-Уопт)+ОвКС0<вЧ>2п , (20)

дал! - економш приведених затрат АЗ 1 приведен! затрата шсля зменшення потужнос-•п трансформатор!в! ЛЕП, що проекгуються, або в^ддалення реконструкщ! дпочих:

32 = 0,ь{1 - Ч'отт)+ О^'СОУ^•опт)2 - АЗ, (21)

де К' - скоригована дгагональна матриця активних опор'т в!ток схеми замвден-ня мереж п!дсистеми; Ч"опт - нове (знижене) оптимальне значения ВРП, при якому виконуеться умова Зг < Зь

Графо-аналитсчний метод коригування полягае в наступному. На рис. 1 вели-чини Ч'ошЛ З1 прийшт за 100% (точка перетину координат). Величина АЗ* визна-часться в % вщ Зь АЗ = (АЗ/З^ЮО. Одержана величина АЗ* вщкладаеться на ос! ординат. Перетин прямо! АЗ* з вщповщною кривою АЗ = А^Рот-, А*РД0Д) дае на ос! абсцис допустиме додаткове зниження ВРП Ч'от- до величини Д¥дод(%), яке вщпо-вщае умов! Зг 2 3). Тод! нове значения величини ВРП: 1Р0тгг=(А^дод ЧуО1ТГ)/100. Якщо пряма АЗ* не перетинасться з вщповщною кривою АЗ*=Г(*Р0ГТТ) АЧ'доа), хобто лежить вище ще1 кривоГ, то в мережах дано! пщсистеми економ1Чно доцшьна повна КРП. Дал! визначаються нов1 значения величин а,,,,,, Ql(y. Розрахунки показують, що врахування додаткового ефекту АЗ дозволяе економ1чно обгрунтувати бшьш висо-ку степшь КРП! навш. повну компенсащю та ¡стотно зменшити втрати в мережах пщсистеми.

Д3,% 180

160

140

120

SK

= 100

90 80 70 60 50 40 30 20

Ч/о=0,9

Ч/о=0,8

q/o=0,7 4/0=0,6

4/o=0,5 ,=0,4 Ч/о=0,3 4/o=0,2 -4/0=0,1

Щ/дод,%

о

Рис. 1. Залсжшсть збшьшення приведених затрат ДЗ вщ додаткового зниження ВРП Дч/доп пор1вняно з оптимальним значениям \\10ш (при р'пних значениях ч/опт).

ДЬоч1 нормативш документа по проектувашио КРП рекомендують пропорцшшш розподш БК серед вузл^в мереж тдприемсга. 1з рис.2 видно, що пропорцшний розподш БК призводитъ до збшьшення затрат на передачу РП при зростанш Ко 1 ЧУС1ГГ1. За критерш допустимосп пропорцшного розподшу прийнята величина збшьшення затрат пор1вняно з оппшальним розподшом. Пропорцшний розподш допусшмий, яйцо збшьшення затрат не виходить за меж! точносп розрахунку 1 вгоццних даних (наприк-лад, 5%). За певних умов застосування пропорщйного розподшу дозволяе зменшувати обсяги 1 тривашсть розрахунюв або обгрунтувати застосування опттаизацшного методу розподшу. Математична модель для розв'язання балансово! задач! (визначення ВРП на вводах вузл!в ЕС 1 споживач!в):

1Л-3

АР = — (0с)1ПЙГ110е

ин

Qe = ft.0e; Qei^Q™; Qkv^O; Ц,» > U> Urtn; I< I • Q^ > Q> Qran.

(22)

В формулах (22): Qe- вектор-стовпець ВРП на вводах вузл!в пщсистеми; Qei - ВРП в i-му вузл! пщсистеми; QH; - реактивне навантаження i-ro вузла; QKyi -потужшсть КУ в i-му вузл!. Використовуючи метод неозначених множшшв Ла-

гранжа i враховуючи, що Я= -Cpt, М^С^ =1, (¿р^) ~{рр) (де ^р ' мат" риця з'еднань вкок для роз1мкненоУ мереж!), одержимо:

и2н103

2-10

-3

= -МрУМ .Нк л = —--т

2 г п

Н

чМрУМ^п

де У- матриця провщностей впок; ^ - коефпцснт Лагранжа. Дал1 послщовно проводиться перев1рка виконання техшчних обмежень (22) ¡, при необхщност!, коригування розв'язку. ГПсля чого визначаються потужиост1 КУ у вузлах шдси-стеми: фку = фн - фе.

Д3„,% уо=0,9_у„=0,8 у„=0,7

4*0=0,6

Рис. 2. Збшьшення затрат на передачу РП по мережах тдсистеми (тдприемства) при пропо-ришному розподш БК в залежносп вад величин К01 \|/опт пор1вняно з оптимальним розподь

лом.

Запропонована математична модель розв'язання балансовоТ задач 1 з вра-хуванням неустановки в деяких вузлах КУ або (1) В1деутност1 управлшня ними:

10

ЬР=—[ (ОеУПШ^е +(0Н/Й'Й'Щ0Н

Л +

1-,

V

н

(24)

и.

тах ■■

тт'

де - вектор-стовпець ВРП на вводах вузл1в тдсистеми, в яких передбачаеть-ся установка КУ; - вектор-стовпець реактивних навантажень вузл1в, в яких з р1зних причин КУ вщсутш. Виходячи з умов е — 0 1 д¥/оХ — 0, дютанемо:

и2гг103 , . 2-Ю"3 0е-й,0гГ

Ое = —-УМ.пХ; Я = ---6 } Н , (25)

6 2 Р Р* ' ^ hj.MpYMpf.Ti

Розроблений метод коригувапня розв'язку балансово'1 задач!, який не вима-гае в процес! коригування змши структури мереж. В основу метода покладеш принцип умовноУ змши активних опор1В вх1дних вгеок в т1 вузли, в яких нсмож-лива установка БК або не виконуються техшчш обмеження, 1 итеративна процедура Ух визначення. При переход! в1д п-1 до п+1 ¡теращУ використаний принцип найменших втрат. Величина опору ¡-'У вшей в кожнш наступшй п+1 ¡тераци ви-значаеться за формулою:

г., ^ег)п (об)

\п+1) ггп 02ш > (26)

де ((ЗеОп - оптимальна РП, яка розподшяеться в 1-у впку при п-й геерацп; гш - ак-тивний ошр ¡-1 вггки при п-й ¡теращУ. Даний метод бшьш зручний з точки зору розробки програм на ЕОМ.

Передбачена можливютъ коригування балансово'1 задач! з метою врахувашм факгичних р1вшв напруги у вузлах мереж тдсистеми (при наявноот такоУ шформа-цн).

Поряд з системними розрахунками по визначенню ВРП для наванта-жувальних вузтпв ЕС ! споживач!в запропоновано визначати ВРП з позищУ окремого споживача шляхом мппм1зацц цшьовох функцн:

3 = Зпл0м{1 -У) + Зп п1ОмЧ + 3п.п2$М^2 ^ тЫ) (27)

ко

Де Зп.п1 - питом! затрата тдприемства на РП ! енерпю, як! споживаються ¡з мереж! ЕС; 3„.п2 - екв!валентш питом! затрата на передачу РП по мереж! тдприемства. За умовою ЭЗ/Э1Р=0 отримуемо:

ш (Зп-г ~3п.п1)Ко . п {Зп.г -3ПЛ1)К0

топт п - п ' ^е.п ~ ■

п.пТ^М п.п2

Дал1 виконують коригування величини <Зе п аналопчно як для мереж тдси-стеми ! а пор!вняння з ВРП, яку задала ЕС. За вихвдну величину для подальших розрахунюв приймаеться менша !з одержаних ВРП.

Запропоноваш ! викладаються в робот! математичш модел! визначення ВРП з позицп споживача при наявност! в його мережах СД, оптим1зацп розмь щення КУ в мережах споживач1в ! оптимального завантаження СД. Визначеш особливост! розрахунку КРП1 управлшня КУ в кар'ерних мережах. Запропоноваш формули! критерн для ощнки ефективност!! похибки розрахунку КРП.

Розроблеш основш положения системи взаеморозрахунюв за КРП, спрямованих на уточнения розрахуныв, збалансування лггересш ЕС 1 споживач!в, шдвшдення спшу-люючоУ до! приведения у вщповщтсть в Законом УкраУни "Про енергозбереження".

Шостнй роздш присвячений розробщ критерии, способ1в, моделей, алгорит-м!в 1 техшчних засоб!в оптимального (за критерием мшшальних втрат) управления КУ 1 метод!в визначення уставок для них. Розроблено комплекс способ1в 1 техшчних засоб1в оптимального автоматичного управлшня КУ (табл. 3).

В табл.3 (п.1 1 2): (Зф^Рд-ведповщно, фактичне значения 1 уставка ВРП на ввод! гндприемства для ,)-го режиму електроспоживання ЕС; Qфj(At) - поточне фактичне значения ВРП на ввод'1 шдприемства за перюд Д1; (Зу - реактивне навантаження в 1-му приеднанш ГПП або ЦРП в ^му режим!; Л, - активний ошр 1-го приеднання; Рк/О^О+ДО - потужшсть БК, яка вв1мкнена або вимкнена в мережах 1-го приед-нання в момент часу 11Н-Дг; Д^перюд циклу управлпшя; (}С1 - потужн1сть секцн БК, яка вв1мкнена або вимкнена в мережах 1-го приеднання; п.З: <ЗуСТ]-уставка по ВРП на ввод! шдприемства для .¡-го режиму; (^ДЛСЗ,) - початкова уставка 1 добавка генера-цнРП для ¡-го СД в ]-му режим! ; П.4: С)кп, ДС^^-початкова уставка 1 величина добавки генерацн для э-У БК в момент часу 1:; Од/^ДОд^-початкова уставка 1 добавка генерацн РП для ьго СД; QHI[S-нoм¡нaльнa потужшсть м БК; -гранична потужшсть, яку може генерувати 1-й СД (за умовою нагр1вання).

В системах управлпшя, ям працюють в умовах реального часу, при визна-чешп уставок бажано уникнути ¡терацшного обчислювального процесу. Дш ви-моз1 вщповщае наступна математична модель визначення 1 коригування уставок в процес! управлшня:

10'_

Д Р-

и

тгп;

т к ш

г.ош-о* (29)

®ку) = Уеу] = Офу}: Окг}- 2 5 Офгу- <Этах ^ С > От1п

де к - кшьюсть вузл!в, в яких вщсутш БК; т - кшьюсть характерних добових режим!в електроспоживання ЕС; п - кшьюсть вузл1в, в яких установлен! БК. Розв'язуючи систему р1внянь (29), дктанемо вирази для визначення потужносп БК \ оптимальних уставок: '

о о о х (30)

При нестабшьних режимах споживання РП в одному чи кшькох вузлах, коли <3<(у(Д1)<С),.д при вс!х вимкнених секщях БК, то в цих вузлах приймають <3,^=0, додаючи Ух до числа к, 1 виконують перерахунок уставок ВРП ! потужносп секщй БК, як! необхщно вв!мкнути або вимкнути в рент вузл!в. При в!дновленн! нормального режиму при черговому цикл! управл!иня здшснюеться повернення до початкових уставок. Гак само поступають призм!н! кшькост! БК в процес!

Таблиця 3.

Способи i системи оптимального управлшня компенсуючими установками.

Назва способ1В 1 техтчних засоб!в оптимального автоматичного управлшня КУ Критерп i модел1 оптимального автоматичного управлшня КУ

1 2

1. Способи 1 системи централ!зованого управлшня БК: - пропорцШно поточним втратам (по величин! - те ж, з автоматичним задаваниям уставок; - те ж, з врахуванням напрямку перетоку РП; - те ж, з врахуванням надлишку 1 дефициту БК у вузлах; - по величин! збшылення або зменшення втрат - шляхом забезпечення у вузлах умови оптимальности потокорозподшу РП: Рф;(Д1)=рСу - те ж, з врахуванням вщсутносп БК або управлшня ними в окремих вузлах; - те ж, з видшенням вузя1в з установкою 1 без установки БК 1 врахуванням можливо! IX змши в процеи управлшня; ритерн Оф. = Qej АР-* min одедь (^'И}= ^Qky(t + = Оф + ^а' (^)Ц/^Н=+=оф - Оа Те ж, —"— Те ж, —"— Те ж, —"— Модель: (A£)QC гу+Qc ijjRj ^Qfc ¿t+Af)=Q^ ¿(t) - Qc ¿y Модель: QKi(t+At)=Q,a(t)+(Qii(At)-Qdj)). Модель: (p^O), QKi(t+At)=QKi(t)+(Q$i(At)-QciJ)). Модель:^ -((_£ <?Дд0-£о*(а0))>О« =>Q^+A^iW+Qd io. - f 1 АО -1 O^-(At))] <- => Q«i(t+At)=QKi(t)-Qci V + f Ы1 'J

1 2

- те ж, з введениям ознаки наявносп (рг=1) або вщсутноси (ррО) БК в ¡-му вузл1 або управлшня ними; - те ж, з використаниям уточяюючого контуру управлшня по величин! С),2!^ Модель: (ргОН^Дг)^ (Р;=1)=0К1(1+Дг)= КЩ+Юф^-С^)). Модель:(геС)=>д^ = д . 6 /)=> ое, = (Ов - 1офу)ЛС1 Г-1 ге{

1. Спомб 1 система оптимального управлшня БК за допомогою групи спещальних локальних регулятор1В. Критерп: = АР -> тт; Итах > И > ит!п. Модель:(°фДА0)>О.,7 Ь ® А0-О ку(0+

3. Спосяб 1 система оптимального управления реактивним навантаженням тдприемства за допомогою групи синхронних двигушв Критерп: Модель: . Офг = Оу! ДР тгп;{в СД 1 живлячих лшях). (Рг = Оуст; ) =» Оу 0+ дг) = о," [Рг = '•ОфМФОустА => + Л0 = 0& + ДО,у

4. Споаб ! система сумюного управлшня СД1БК Критерп: = ДР тт;(в СД, БК 1 в мережах). Модель: о) ^(г) = 0; [р{ =/, £ = 1, * Од) =» 0^) = ± ; {Рг =4- = ОгрАРз = = ° = Ь = и * =* =± (р* = *.& = <>)=> Ой5(0=онк5

5. Спосеб роздшьного управтння СД1 БК Критерп: Оф( = 0С]; АР->тт; итах > и>иЫп.

ю со

управления 1 виникненш малоймоверних режимов електроспоживання (коли при ввiмкнeниx вмх секщях БК).

Доведено, що функци централЬованого управления з деякими обмежен-нями можна виконувати за допомогою спещально створених пристроТв локально! да. Суть запропонованого способу управлшня полягае в наступному. При-стро1 об'еднуються в систему на основ! забезпечення в кожному вузл1 умови оптимальное™ потокорозподшу РП: Офу^еу- Для управлшня використовуються параметри: 0 1 и вузла. Враховуеться наявшсть трансформатор1В з РПН. Пристрш не спрацьовуе, якщо в контрольованому вузл1 параметри управлшня зна-ходяться в межах допустимих значень, тобто 0,951/гг <Ш

Пристрш спрацюе, якщо один ¡з параметр'т вийшов за допустим! меж!, а другий - знаходиться в допустимих межах:

0,95ин < ки<, 1, ШЯ1 >~Увих=1; 6 иг,.гЛ иг, ^ г\В \увих = 1 (32)

hU)1,1UHvhU{0,95UH hQe<QBeij

Пристрш також спрацюе, яюцо обидва параметри вийпши за допустим! меж!:

hQ{Q^rhQe<Q'eijj

hU)1,1UHvhU(0,95UH hQeiQZjvhQ )QBeij

Уаих = и (33)

Можлив! pi3Hi комбшацп використання параметр!в управл!ння. Ix BHÖip зд!йснюеться в залежност! в!д вимог до р1вн!в напруги у вузлах i наявност! трансформатор!в з РПН. Анал1з показав, що найбшыпу область застосування мають пристроГ з параметрами управлшня "Q" або "U". Такий вар!ант пристрою реал!зований в експериментальних зразках, ям усп!шно пройшли промислов! випробування. В робот! наведений метод визначення оптимальних уставок для пристрош локально! дп з врахуванням втрат РП i можливо! неустановки в де-яких вузлах БК.

Розроблеш cnoci6 i система управлшня реактивним навантаженням шдпри-емства за допомогою групи СД. В першу чергу визначають економ!чну доцшь-н!сть генерування РП синхронними двигунами. Дал! визначають оптимальн! значения початкових уставок для кожного СД.

Математична модель розв'язку nie! задач! (за критерием мп-имуму втрат в СД i мережах) мае вигляд:

ЛР = i af>\ ■ р + 1ърг ■ р + 1с£\ ■ р min

7 ' (34)

де О, - реактивна потужшсть, яку генеруе ¡-й СД; а;, в,, С| - вщповщно коефвден-ти апроксшацп функци втрат в ¡-му СД 1 в л 11111', за якою одержуе живлення 1-й СД; п - к1льк1сть СД; Р, - ознака комутацп ¡-го СД (Р, = 1 - вв1мкнений; Р, = 0 -вимкнений). 1з умов ЭF/ЭQ¡ = 0 1 д¥/дХ = 0, знаходимо:

О -р- =

^г м

<*-Ьг> .

20и.о + I

Ь.р.

__VI

Л = -

л-на. + с. г_г

а ■ + с. г г

(35)

За под1бного моделлю розв'язуеться задача визначення збшыпення або зме-ншення генеращ! РП кожним СД в процей управлшня:

а-ь-)

= т7-—у 1 = 1—

V 1 2(а^с{) V ' ¿-/а,- +с{

(36)

Змша юлькосп СД приводить до порушення умови опттпзацц втрат. Тому ви-конуеться перерахунок початкових уставок для СД яю залишились в роботь Перера-хунок здшснюеться також при встуш в силу техшчних обмежень (34).

В бьчыпост1 випадюв для КРП використовуються СД 1 БК. Математична модель для визначення початкових уставок для кожного КУ мае вигляд:

п г „ / , 1 т г „ !

Ж

<?д1>0; СОггш^ОЩгяп*

де Г - ознака управляемости (Г = 0, яйцо Б-та БК досягнула свого номинального значения (З^ або потужшсть ¿-го СД - свого граничного знанення за умовою названия (2Ф.Л1); е3 - коефщент, що характеризуе втрати в лшп, яка живить б-й вузол.

За умов 5АР/50^О)=О, 5ДР/дХк=0, дДР/д£>^-(0=0 \ ЭЛР/ЭХл=0, отримаемо оптималып початков1 уставки:

для БК

О, жир р5 =0 г = /;

ФН ЖЩ) = 1 1 Ь = (38)

жщ> Рз = 11 Ь=0

V

(39)

для СД

О, якшр р^=0 г ^ = 1;

[~Хд-Ь{)/(2(а{+с{)у жтр р• = / г = 1;

Огр.дг' жш>° Р{=0 1

(40)

¿Р/г/(Ь + Сг)}

(41)

Коригування розв'зку задач! здшснюегься при невиконанш техшчних об-межень (37) шляхом змши величин р I Г у вхдпов1Дних вузлах. В робот! наводиться математична модель для визначення оптимальних добавок для кожного СД в продес! управлшня.

В робоп наведеш структурш схеми пристрой ! систем, приндипи Ух роботи! алгоритми управлшня, яга в1др!зняються вщ вщомих бшыпою енергоефектившстю ! точн!стю управл!ння. Обгрунтоваш критер!У для оцшки похибки 1 ефективност! управл!ння в залежност! вщ виконання Ух основних функц!й.

ВИСНОВКИ.

В дисергацп здшснено розвиток теорп розрахунку електроспоживашш \ ком-пенсуючих установок (методичного забезпечечення систем управл!ння 1 контролю) та нових напрямйв в розробщ способ!в визначення технолопчних властивостей пр-ничих порщ, управл!ння компенсуючими установками та електричним навантажен-ням, що дозволяе створювати вщповщш системи управл!ння! контролю, яю забезпе-чують вир!шення значноУ прикладноУ проблеми - шдвшцення ефективност! електро-споживання в Е1К тдприемств! енергосистеми. Основш висновки, науков! та прак-тичн! результата полягають в наступному:

1. Експериментальними дослщженнями встановлеш законом!рност! електро-споживання ЕТК нерудних кар'ср'ш. Встановлено, що закон розпод'шу питомоУ енер-гоемност! буршня залежить вщ сшввщношення м'яких! мщних порщ, як! добуваю-ться,! зм!нюеться в простор! (по окремих горизонтах)! в час! (протягом строку експ-луатащУ родовища). Результата експериментальних дослщжень послужили основою для формування масиву даних, розробки основних напрямюв ! практичних рекомен-дацш пщвшцення ефекгивносп електроспоживання ! критер!Ув економ!чноУ доцшь-ност! впровадження Ух у виробницгво, метод1в ! моделей його розрахунку ! систем управлшня ним, способ1в! систем визначення технолопчних властивостей прничих порщ! особливостей розрахунку КУ! управлшня ними в кар'ерах.

2. Показано, що в умовах нерудних кар'ер!в прийнятш результата прогнозу максимальних поквартальних навантажень (уставок для систем управлшня) дають кореляцшш модсл! (похибка прогнозу не виходить за меж! ± 5%). Розро-блеш системи оптимального (за критер1ем мшмальних втрат) управлшня елект-ричним навантаженням, використання яких дозволяе зменшити втрати електро-енерпУ I и питому вартють, а також меж! вщхилення напруги вщ номшального значения протягом доби.

3. На основ! вперше запропонованих шдход1в щодо визначення норматив-них витрат ! втрат електроенерги ! загального електроспоживання (параметр!в для систем контролю) розроблено методи "технолопчних норм" (для розрахун-ку загальновиробничих норм), визначення ! нормування втрат електроенерпУ; модел! прогнозу питомого електроспоживання на масив, що оббурюеться,! екс-кавац!ю пор!д масиву, розпушеного вибухом, за вх!дними ¡(або) вих!дними параметрами режиму буршня (екскаваци-); модель прогнозу загальних витрат електроенерги з використанням кривих розподшу питомого електроспоживання в!дпов!дних технолопчних процес!в, яю пор!вняно з вщомими дозволяють вра-ховувати технолопчш властивост! прничих пор!д ! досягати прийнятноУ точнос-т! розрахунк!в (похибка знаходиться в межах ± 2,5%).

4. Розроблеш способи ! системи вим!рювання технолопчних властивостей прничих пор'щ ! оц!нки якост! масових вибух!в за критер!ями сумарноУ ! повноУ енергоемносп бур!ння, енергоемност! операци "черпания" 1 повноУ енергоемно-еп екскавац!У, метод побудови технолопчних шкал буримост1, екскаващУ 1 оцш-ки якост! масових вибух!в ! давач глибини буршня свердловини. Створен! екс-периментальн! зразки мжропроцесорноУ системи контролю електроспоживання бурових станив 1 буримост! прничих порщ ! давача глибини бур!ння свердловини. Впровадження запропонованих систем у виробництво на нерудних га ш-ших кар'ерах дозволяе здшснювати обл!к ! контроль електроспоживання прничих машин 1 технолопчних властивостей иор!д, п!двищувати ефектившсть прничих роб1т ! електроспоживання. Запропонован! розробки розвивають новий напрямок оц!нки технолопчних властивостей порщ за питомою енергоемн!стю технолопчного процесу.

5. Встановлено, що вщом! шкали, системи ! методики взаеморозрахунк!в за КРП не враховують ряд фактор!в яю суттево впливають на Ух ефектившсть (збитков1сть КРП для споживач!в; в!ропдний характер реактивних навантажень; можливост! регулятор!в дискретно'! ди; прибуток ЕС н!д установки КУ в мережах споживач!в ! тлн.), що знижуе Ух стимулюючий вплив на споживач!в. За-пропоновано механ!зм збалансування !нтерес!в ЕС та споживач!в, який грунтуе-ться на принципово новому шдход! щодо визначення вхщноУ реактивно!" потуж-ност! (на основ! системного шдходу ! з позиц!У окремого споживача)! покладе-ний в основу розробленоУ системи взаеморозрахунюв за КРП, спрямованоУ на стимулювання впровадження оптимально!" КРП! оптимального управлшня КУ в мережах споживач!в. Ряд положень запропонованоУ системи використаш при розробц! нин! дточоУ методики.

6. Ha ochobí вперше запропонованих шдход1в, критерпв, мекдав ¡ моделей здшенено розвиток Teopi'í розрахунку КУ (методичного забезпечення систем управлшня). Застосування даних розробок i поетапного розрахунку економ1чно! i балансово! задач КРП за критер1ями, вщповёдно, мпнмальних затрат i втрат спрощуе розрахунков1 методи i в той же час пщвшцуе !х точшсть (шляхом коригування отри-маного р'пцення), забезпечуе оптимальне розм'нцення КУ i створюе передумови для оптимального управлшня ними.

7. Вперше розроблеш способи i сисгеми: ценграл1зованого управлшня БК (в т. ч. ix структурш схеми i алгоритми управления): за величиною поточних втрат з вра-хуванням особливостей ЕТК; за величиною зниження або збшынення втрат; шляхом забезпечення умови оптимального потокорозподшу РП в окремих вузлах. Розробле-но комплекс систем центрамзованого оптимального управлшня БК (в т. ч. в мережах з несимегричними навантаженнями) i СД íx структурш схеми i алгоритми управлш-ня з врахуванням 3míhh ix галькосп в процеа управления i вёдсутноеп в деяких вузлах або управлшня ними та особливостей застосування СД для компенсацн. Розроб-лена система управлшня БК за допомогою групи спещальних регулятор1в локально! дп, ochobhí переваги яко! - забезпечуеться м'ш1м1зац1Я втрат в мережах споживача при вщсугносп лшш зв'язку (nopiBHHHO з центр атзованими системами). Запропоно-BaHi тдходи i критери для оцшки ефективност! i похибки оптимального управлшня КУ. Запропоноваш системи управлшня КУ дозволяють виконувати вимоги ЕС що-до споживання РП Í3 Ti мережа, зд1Йсюовати м1шмЬащю втрат в мережах ЕТК спо-живач1в i шдтримувати pism напруги у вузлах в допустимих межах. Даш розробки розвивають новий напрямок у створеш cnoco6¡b оптимального (за критерием míhí-мальних втрат) автоматичного управления КУ.

8. Загальний економёчний ефект вщ впроваджешш результат дослщжень у ви-робницгво складае 805,7 тис. крб. (в цшах 1990 р.). Результата дослщжень впрова-джеш також у навчальний процес: при постановщ нового курсу "Енергозбср1гаюч1 технологи в елеюроенергетищ", при викладанш курс5в "Теоретичш основи електро-постачання", "Проектування систем елеюропостачання", постановщ лабораторних робге, пщготовщ 3-х навчальних поабнимв i монографп i ряду методичних вказ^вок, виконанш курсових та дипломних проекта.

9. Результата дослщжень, предегавлених в II-IV роздшах робота актуальш для нерудних Kap'cpia i частково для Kap'epiB ¡нших прничих галузей, а в V i VI роздшах -для щцприемств bcíx галузей народного господарства Укра'ши. íx можна рекоменду-вати також для впровадження: 1нститут загально! енергетики HAH Укра'ши (м. Ки!в), ВАТ "Кшвпромелектропроект" (м. Ки!в), 1нститут електродинам1ки HAH Укра'ши (м. Кшв), 1нститут "УкрЩЦпроекг" (м. Ки!в), на заводах по виробництву 3aco6ÍB контролю електроспоживання, компенсуючих установок та управлшня ними.

Ochobhí публжацп по тем1 дисертацп:

1. Рогальский Б.С. Компенсация реактивной мощности //Энергосберегающие режимы электроснабжения горнодобывающих предприятий. - М.: Недра, 1985.-с.84-110.

2. Рогальский Б.С. Компенсация реактивной мощности. Методы расчета и средства управления: Учебное пособие. - К.: УМК 80, 1990. - 60с.

3. Рогальський Б.С. Визначення i прошозування електричних навантажень промиелових шдприемств: Монограф1я. - Видавн."Вшниця", 1996. - 96с.

4. Рогальський Б.С. Проблеми енергозбереження. Зниження втрат електроенер-гп в електричних мережах: Навчальний поабник. -Вшниця: ВДГУ, 1996.-112с.

5. Рогальський Б.С. Проблеми енергозбереження. Нормування i прогноз електроспоживання (на приклад! прничих шдприемств): Навчальний поабник. -Видавн."Ушверсум - Вшниця", 1996. - 151с.

6. Рогальский Б.С., Штогрин Е.А. Отраслевая инструкция по нормированию расхода электроэнергии на буровые работы: Утв.гл.инженером РПО "Укдорстройиндустрия" 23.03.1982 г. /МинавтодорстройУССР. - Тернополь: Збруч, 1982.-71с.

7. Рогальский Б.С. Определение электрических нагрузок карерных подстанций //Промышленная энергетика. - 1977. - №8. - с.22-24.

8. Рогальский Б.С. Оптимизация компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий //Труды Всесоюзн. научн,-техн. конф. «Компенсация реактивной мощности и экономия электроенергии в промышленности». - М.: МДНТП. - 1977.

9. Рогальский Б.С., Романюк И.М. К вопросу регулирования графиков нагрузки промышленных предприятий //Промышленная энергетика. - 1978. - №4. - с.21-23.

10. Винославский В.Н., Рогальский Б.С., Каминский В.В., Романюк И.М. Определение расчетных электрических нагрузок экскаваторов и буровых станков //Горная электромеханика и автоматика. -1979. - Вып.34. - с.51-56.

11. Рогальский Б.С., Штогрин Е.А., Быковный Я.И., Трайчук В.И. Нормирование расхода электроэнергии на буровые работы //Промышленная энергетика. - 1980. - №12. - с.18-21.

12. Штогрин Е.А., Рогальский Б.С., Романюк И.М., Дмитраш A.B. Оценка буримости горных пород и электропотребления на открытых горных разработках //Электромеханика. Известия вузов. - 1983. - №12. - с.91-92.

13. Рогальский Б.С., Голота А.Д. Расчет компенсации реактивной мощности в электрических сетях горных предприятий //Уголь Украины.-1984-.-№12-с28-30.

14. Рогальский Б.С. Методика расчета компенсации реактивной мощности в электрических сетях //Энергетика и электрификация. - 1984. - №2. - с.36-39.

15. Рогальский Б.С., Штогрин Е.А., Кушнир И.С. Оценка буримости пород на открытых горных разработках //Горный журнал. -1985.- №12. - с.41-44.

16. Рогальский Б.С. О критерии допустимости упрощенного расчета мощности компенсирующих устройств в электрических сетях промышленных предприятий //Труды IV Респ. научн. - техн. конф. "Современные проблемы энергетики: преобразование, стабилизация параметров и транспорт электроэнергии.» - Киев: ИЭД АН УССР, 1985. с. 27-28.

17. Рогальский Б.С., Штогрин Е.А. Планирование расхода электроэнергии на буровые работы в карьерах //Горный журнал. Известия вузов,-1986.-№4.-с.93-97.

18. Рогальский B.C. Методы определения входной реактивной мощности, скидок и надбавок к тарифам на электроэнергию за компенсацию //Энергетика и электрификация. - 1986. - №3. - с.47-50.

19. Рогальский B.C. Оптимизация электропотребления на горных предприятиях //Уголь Украины. - 1986. - №11. - с.32-34.

20. Рогальский B.C., Дмитраш A.B., Романюк И.М. Устройство для информационного обеспечения буровзрывных работ в карьерах //Уголь Украины. -

1989. -№5. -с.30-32.

21. Рогальский B.C. Определение и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях карьеров //Промышленная энергетика.-1989.-№5.-с31-34.

22. Рогальский Б. С., Демов О.Д., Дмитраш A.B., Иванков В.О., Непейвода В.М. Управление мощностью конденсаторных батарей для потребителей с несимметричными нагрузками //Электромеханика. Известия вузов. - 1989.-№7.-с.101-102.

23. Рогальский B.C., Демов А.Д., Дмитраш A.B., Непейвода В.М., Тележенский А.К. Система автоматического и диспетчерского управления конденсаторными установками в электрических сетях промышленных предприятий //Промышленная энергетика. - 1990. - №2. - с.50-53.

24. Рогальский B.C., Дмитраш A.B., Штогрин Е.А. Прогноз и нормирование электропотребления на обуриваемый массив //Энергетика. Известия вузов. -

1990. - №5.-с. 19-24.

25. Рогальский B.C. Об экономическом стимулировании внедрения оптимальной компенсации реактивной мощности в электрических сетях потребителей //Труды научн. - практ. конф. "Проблемы энергосбережения и эффективность экономики региона". - Ленингр. обл. правл. ВЭО. 1990. - с. 50 - 51.

26. Рогальский B.C. Энергосбережение на горных предприятиях //Проблемы энергосбережения. - К.: ИПЭ HAH Украины.-1991. - Вып.8. - с.16-23.

27. Рогальський B.C., Хадцад Бассам Турю. Методи i критерн розподшу компенсуючих установок в електричних мережах шдприемств //Вюник ВШ. -

1994. - №3(4). - с.45-49.

28. Рогальський B.C., Непийвода В.М., Хадцад Бассам TypKi. Автоматичне управлшня реактивним навантаженням шдприемства групою синхронних дви-гушв //В1сник ВШ. - 1994. - №4(5). - с.28-33.

29. Рогальский Б.С., Непейвода В.М. Централизованное управление компенсирующими установками //Проблемы энергосбережения. - К.: ИПЭ HAH Украины,-

1995.-№4-6.-с.82-87.

30. Рогальский B.C., Непейвода В.М. Проблемы внедрения оптимальной компенсации реактивной мощности в электрических сетях потребителей и энергосистем //Материалы 1-й Международной конференции по управлению использованием энергии. - Киев. - 1995. - с.61-65.

31. Рогальський B.C., Хаддад Бассам TypKi. Алгоритм розрахунку вхщно!" реактивно1 потужносп у вузлах енергосистеми i споживач1в електроенергй' //Bi-сник ВП1. - 1996. - №1,2. - с.41-49.

32. Хаддад Бассам TypKi, Рогальський Б.С. Cnocio автоматичного управления батареями конденсатор1в /Лесник ВП1. - 1996. - №3. - с.55-57.

33. Рогальський Б.С. Багатофакторна модель прогнозування максимального иавантажения промислових шдприемств /Лесник ВШ.- 1997. N2 - с. 56-62.

34. Rogalski В., Nepeyvoda V. The Device of the Automatic Control by the Compensating Installation //The 3-rd International Exhibition of Inventics, Research and Technological Transfer. - Iasi (Romania). - 1996. - c.45.

35. Рогальський Б.С. Система управлшня ефектившстго електроспоживання в електротехшчних комплексах //Матер1али п'ятоУ м1жнародн. наук. - техн. конфер. "Контроль i управлшня в складних системах (КУСС - 99). - Вшниця: Универсум. Вшниця". 1999. - с. 153 - 157.

36. A.c. 1259237 (СССР). МКИ G 05 F1/70 Автоматический регулятор конденсаторных батарей /Рогальский Б.С., Непейвода В.М., Демов А.Д., Дмитраш A.B. // Заявл. 2.09.85; Опубл. 23.03.87; Бюл. №11. - 3 с. ил.

37. A.c. 1298378 (СССР). МКИ Е 21 С 39/00 Способ определения крепости горных пород в массиве /Рогальский Б.С., Дмитраш A.B. //Заявл. 2.09.85; Опубл. 23.03.87; Бюл. №11.-3 с. ил.

38. A.c. 1317105 (СССР). МКИ Е 21 В 44/00 Устройство для измерения бу-римости горной породы /Рогальский Б.С., Дмитраш A.B., Романюк И.М. //Заявл. 8.07.85; Опубл. 15.06.87; Бюл. №22.-3 с. ил.

39. A.c. 1416961 (СССР). МКИ G 05 F1/70 Автоматический регулятор конденсаторных батарей /Рогальский Б.С., Дмитраш A.B., Непейвода В.М., Демов А.Д. // Заявл. 11.08.86; Опубл. 15.08.88; Бюл. №30. -6 с. ил.

40. A.c. 1421851 (СССР). МКИ Е 21 В 44/00 Устройство для измерения бу-римости горной породы /Рогальский Б.С., Дмитраш A.B. //Заявл. 24.12.86; Опубл. 07.09.88; Бюл. №33. - 3 с. ил.

41. A.c. 1430510 (СССР). МКИ Е 21 В 47/04 Устройство для измерения глубины скважины в процессе бурения /Рогальский Б.С., Романюк И.М., Дмитраш A.B. //Заявл. 16.02.87; Опубл. 15.10.88; Бюл. №38. -2 с. ил.

42. A.C. 1446612 (СССР). МКИ G 21 F1/70 Автоматический регулятор конденсаторных батарей /Рогальский Б.С., Демов А.Д., Дмитраш A.B. //Заявл. 12.01.87; Опубл. 23.12.88; Бюл. №47.-3 с. ил.

43. A.c. 1449979 (СССР). МКИ G 05 F1/70. Способ автоматического регулирования мощности конденсаторных батарей /Рогальский Б.С., Дмитраш A.B. //Заявл. 22.01.87; Опубл. 22.01.87; Бюл. №1. - 5 с. ил.

44. A.c. 1474796 (СССР). МКИ Н 02 J 13/00. Устройство для автоматического управления электрической нагрузкой предприятия /Рогальский Б.С., Дмитраш A.B. //Заявл. 12.05.87; Опубл. 23.04.89; Бюл. №15. - 5 с. ил.

45. A.c. 1624707 (СССР). МКИ Н 05 В 7/148. Система управления электрическим режимом группы дуговых электропечей в часы максимума активной на-

грузки энергосистемы /Рогальский Б.С., Демов А.Д., Иванков В.О., Дмитраш

A.B. //Заявл. 24.03.89; Опубл. 30.01.91; Бюл. №4. - 4 с. ил.

46. A.c. 1624138 (СССР). МКИЕ 21 В 45/00. Устройство для измерения бу-римости горных пород /Рогальский Б.С., Дмитраш A.B. //Заявл. 16.02.89; Опубл. 30.01.91; Бюл. №4. -3 с. ил.

47. A.c. 1635241 (СССР). МКИ Н 02 J 13/00. Устройство для автоматического управления электрической нагрузкой предприятия /Рогальский Б.С., Дмитраш A.B. //Заявл. 29.06.87; Опубл. 15.03.91; Бюл. №10,- 8 с. ил.

48. A.c. 1686424 (СССР). МКИ G 05 F1/70. Автоматический регулятор конденсаторных батарей /Рогальский Б.С., Демов А.Д., Дмитраш A.B., Вилок В.Н., Непейвода В.М. // Заявл. 3.07.89; Опубл. 23.10.91; Бюл. №39. - 3 с. ил.

49. A.c. 1837269(СССР). МКИ G 05 F 1/70. Автоматический регулятор конденсаторных батарей /Рогальский Б.С., Демов А.Д., Непейвода В.М., Иванков

B.О. //Заявл. 10.12.90; Опубл. 30.08.93; Бюл. №32. - 14 с. ил.

50. Патент 2051405 (РФ). МКИ G 05 Fl/70. Устройство для автоматического управления компенсирующей установкой /Рогальский Б.С., Непейвода В.М.//Заявл. 9.03.92; Опубл. 27.12.95; Бюл. №35. - 9 с. ил.

51. Патент 2052215 (РФ). МКИ G 05 F 1/70. Автоматический регулятор конденсаторных батарей /Рогальский Б.С., Витюк В.Н. //Заявл.02.08.91; Опубл. 10.01.96; Бюл. №1. - 6 с. ил.

52. Патент 2066939 (РФ). МКИ Н 05 В 7/148, G 05 F 1/66. Система управления режимом дуговых сталеплавильных печей. /Демов А.Д., Рогальский Б.С., Славенко Э.И., Иванков В.О., Дмитраш A.B., Свиридов Н.П.// Заявл. 30.01.91; Опубл. 20.09.96; Бюл. №21. - 4 с. ил.

53. A.C. 1577083 (СССР). МКИ Н 05 В 7/148, G 05 F 1/66. Система управления электрическим режимом дуговых электропечей в часы максимума активной нагрузки энергосистемы./Анохин В.В., Каратаев Э.Г., Цыплухин Ю.В., Сорокин И.В., Пухно A.C., Демов А.Д., Рогальский Б.С., Славенко Э.И., Иванков В.О., Дмитраш A.B.// Заявл. 30.05.88; Опубл. 07.07.90; Бюл. №25.-6 с. ил.

Особистий пиесок автора полягае в розвитку теори розрахунку електро-споживання i компенсуючих установок на ochobI запропонованих шдход^в, критерЬ Ув, способов, моделей i методов та в розвитку нових напрямюв у визначенш техноло-пчних властивостей прничих порщ i автоматичному управлшш компенсуючими установками, учасп в експериментальних дослщженнях та у впровадженш розробок.

Особистий внесок в роботах, написаних у сшвавторствк 6, 9 - 13, 15, 17, 20, 22-24, 27-31 - розробка математичних моделей i методики Ух використання; 32, 34 - участь в розробщ математичних моделей, cnoco6iB i алгоритм1в розв'язання задач i наукове кер!внидтво; 36 - 41, 43, 45 - 47, 50, 51 - розробка щей i формул винахо/цв i математичних моделей визначення уставок для систем i пристроУв, а також участь в розробщ структурних схем, математичних моделей i алгоритмов управлшня; 42, 48, 49 - участь в розробщ щей, формул, структурних схем, математичних моделей i алгоршмв управлшня; 49, 52, 53 - наукове кер1вництво.

Рогальсышн Б.С. Методи розрахунку електроспоживання 1 компенсуючих установок та системи управл'шня ними (на промислових шдприемствах, вклю-чаючи нерудш кар'ери). - Рукопис.

Дисертащя на здобуття паукового ступеня доктора техшчних наук за спець алыпстю 05.09.03 - "Електротехшчш комнлекси 1 системи." - Нащональна пр-нича академ1я Укра'ши. Дншропетровськ, 1999.

В робой розвиваються питания теорн розрахунку електроспоживання 1 компенсуючих установок. Розроблеш нов1 гадходи, модел! 1 методи для визначення 1 прогнозу вхщних активних 1 реактивних потужностей, нормативних витрат I втрат електроенергн (уставок для систем управлшня \ контролю). Розвиваеться новий на-прямок створення систем контролю електроспоживання прничих машин 1 техноло-пчних властивостей порхд (в темш процесу), який грунтуеться на використашй пи-томоГ енергоемпост1 екскавацй' 1 буршня. Розроблено комплекс систем контролю електроспоживання 1 категорш порщ та датчик глибини буршня. Розвиваеться та-кож новий напрямок створення систем автоматичного оптимального (за критеркм мйимальних втрат) управлшня компенсуючими установками. Розроблеш способи, м'пфопроцссорш системи, пристроГ 1 алгоритми управлшня, яю забезпечують вимо-п! енергосистеми 1 мшш1зацпо втрат в мережах споживач1в.

Ключов1 слова: ефектившсть електроспоживання, нормативш витрати 1 втрати, технолопчш властивосп порщ, компенсащя, контроль, управлшня.

Рогальскнй Б.С. Методы расчета электропотребления и компенсирующих установок и системы управления ими (на промышленных предприятиях, включая нерудные карьеры). - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.09.03 - "Электротехнические комплексы и системы." - Национальная горная академия Украины. Днепропетровск, 1999.

В работе развиваются вопросы теории расчета электропотребления и компенсирующих установок, новые направления в определении технологических свойств горных пород (по удельной энергоемкости технологических процессов) и создания систем оптимального (по критерию минимальных потерь) автоматического управления компенсирующими установками на основе разработки новых подходов, критериев, способов, методов и моделей. Основой формирования массива данных и многих разработок послужили результаты экспериментальных исследований електропотребления в условиях нерудных карьеров.

Показано, что для прогноза максимальних поквартальних нагрузок (уставок для систем управления) наиболее эффективны кореляционные модели (погрешность прогноза находится в пределах ± 5%). Разработаны системы оптимального (по критерию минимальных потерь) управления электрической нагрузкой, позволяющих уменьшить потери электроэнергии и ее стоимость и повысить качество напряжения.

Для повышения точности определения норм (параметров для систем контроля) предложено ряд подходов (прямого определения норм эксперименталь-ним путем и широкой их дифференциации по отдельным месторождениям,

уступам и т.д.; укрупнения технологических узлов, для которых определяются нормы; выделение обуриваемого массива горных пород и разрыхленного взрывом в качестве объектов для нормирования, планирования, учета и контроля електропотребления; использование кривых удельного электропотребления для его прогноза и удельных норм для определения и нормирования потерь электроэнергии), на основе которых разработаны методы "технологических норм" (для расчета цеховых и заводских норм), определения и нормирования потерь электроэнергии, модели прогноза удельного электропотребления по входным и(или) выходным параметрам режима бурения (экскавации) и долгосрочного прогноза общего электропотребления с использованием кривых распределения, позволяющих по сравнению с известными методами и подходами добиться приемлемой точности расчетов электропотребления.

Разработаны критерии, способы и реализующие их системы контроля электропотребления горных машин, технологических свойств горных пород и качества массовых взрывов, отличающихся от известных большей точностью и информативности), удобством измерения в производственных условиях и возможностью автоматизации процесса измерения. Предложен метод построения технологических шкал буримости и екскавации горных пород и оценки качества масовых взрывов. Создан датчик глубины бурения скважин.

Предложено ряд подходов, критериев и зависимостей, послужившие основой для разработки методов поэтапного расчета КУ, заключающиеся в последовательном решении экономической задачи КРМ по критерию минимальных затрат и ее корректировании по условию снижения мощности трансформаторов и сетей или отдаления сроков их реконструкции, балансовой задачи - по критерию минимальных потерь и ее корректировании при невыполнении технических ограничений или отсутствия КУ в некоторых узлах, экономической и балансовой - с позиции отдельного потребителя, что позволяет упростить расчеты, создать предпосылки для оптимального (по критерию минимальных потерь) управления КУ и повысить эне-ргоэффекгивность компенсации.

Разработан комплекс способов, алгоритмов, программ и систем оптимального (по критерию минимальных потерь) автоматического управления компенсирующими установками, позволяющих обеспечивать требования ЭС к потреблению реактивной мощности из ее сети и минимизацию потерь в сетях потребителей при всех возможных режимах ее потребления.

Ключевые слова: эффективность элекгропотребления, нормативные расходы и потери, технологические свойства пород, компенсация, контроль, управление.

B.S. Rogalsky. Methods of electrical energy consumption and compensating units calculation and their control systems (at industrial enterprises including quarries). - Manuscript.

Dissertation for the degree of Doctor of Science (Engineering) in the specialty 05.09.03 "Electrical-technical complexes and systems." - National Mining Academv Ukraine. Dnepropetrovsk, 1999.

The dissertation deals with theoretical questions ofthe calculation of electric

energy consumption and compensating units. New approaches, models and methods for determination and forecast of input active and reactive powers, energy consumption and normalized losses (in control system units) have been suggested in working out control systems of energy consumption of mining machines and determination (in real time) of technological properties of mine rocks based upon the use of specific energy capacity of drilling and excavation operations.

The complex of control system of energy consumption and mining rock determination as well as the censor of the drilling depth have been worked out. A new approach to the development of optimum as far as the losses are concerned) automatic control systems of electrical load and compensating units has been suggested. New techniques, microprocessor - based control systems and devices, control algorithms which meet the requirements of power system and minimize consumer losses have been worked out.

Key words: efficiency of power consumption, normalization of load, technological properties of mining rocks, compensating units, control.

Щцписано до друку 29.11.1999 р. Формат 29.7x42 1/4 Наклад 100 прим. Зам. № 99-0086 В1ддруковано в комп'ютерному шформацшно-видавничому центр! Вшницького державного техшчного ушверситету. м. Вшниця, Хмелышцьке шосе, 93. Тел.: 44—01—59