автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Управление режимами работы дизельных электростанций в автономных сетях электроснабжения

На правах рукописи УДК 311.23

Гринкруг Яков Соломонович

УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМАМИ РАБОТЫ ДИЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ В АВТОНОМНЫХ СЕТЯХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Специальность 05.13.06 «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (электроэнергетика)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Комсомольск-на-Амуре 2006

Работа выполнена в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» на кафедре «Электропривод и автоматизация промышленных установок»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Соловьев Вячеслав Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Киншт Николай Владимирович

кандидат технических наук, доцент Иванов Сергей Николаевич

Ведущая организация: ОАО «Хабаровская энерготехноло-

гическая компания»

Защита состоится « 22 » июня 2006 г. в 1300 часов на заседании диссертационного совета КМ 212.092.01 в ГОУВПО Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27, ауд. 201-3, email: kepapu@knastu .ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета.

Автореферат разослан «Л? » мая 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета КМ 212.092.01 —--В.И. Суздорф

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы обусловлена высокой стоимостью электроэнергии, вырабатываемой и передаваемой в автономных энергосистемах. Существующие автономные энергосистемы имеют низкий уровень энергоэффективности. В процессе производства и распределения электроэнергии в них величина энергии, доходящей до потребителя, составляет менее 30% от первичной энергии топлива.

Вопросами проектирования и эксплуатации энергосистем посвящены работы Ю.С. Железко, Г.Е. Поспелова, К.Д. Панфилова, A.A. Потребича, А.П. Алексеева, Г.Ф. Кудряшева и др. Однако особенностям работы автономных электростанций уделено гораздо меньше внимания. Методы выбора режимов работы элементов автономных энергосистем и их параметров не обеспечивают минимизации расходов топлива на выработку электроэнергии. Так же они не учитывают реальных факторов изменения нагрузки.

Таким образом, представляется актуальным проведение исследований по выявлению элементов автономных энергосистем, в которых возникают наибольшие потери энергии, оценка основных факторов, влияющих на потери энергии, и разработке способов, снижающих величину потерь энергии.

Целью работы является разработка методик расчета параметров дизельных электростанций (ДЭС) автономных энергосистем и способов управления режимами работы дизель-генераторов (ДГ) на ДЭС, обеспечивающих снижение расхода топлива на выработку электроэнергии.

Основные задачи, решаемые в работе:

1. Анализ характеристик и режимов работы элементов автономных энергосистем, выявление оборудования с низкой энергоэффективностью и факторов, влияющих на потери энергии.

2. Разработка методик расчета потерь энергии на ДЭС, учитывающих реальное изменение нагрузки в процессе эксплуатации.

3. Разработка методики выбора типов ДГ и режимов их работы на ДЭС, обеспечивающих минимальный суммарный годовой расход топлива.

4. Разработка метода определения оптимального распределения мощности между ДГ при их параллельной работе.

5. Разработка технического решения, обеспечивающего управление режимами работы ДГ в составе электростанции при минимизации расхода топлива.

Методы исследования основаны на математическом моделировании исследуемых процессов, программировании, методах теории автоматического управления.

Научная новизна работы заключается в разработке:

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербург

_ОЭ 200&КТ

- методики определения типов ДГ, установленных на ДЭС, и режимов их работы, обеспечивающих минимальный суммарный годовой расход топлива при работе по заданному графику нагрузки;

- методики определения оптимального распределения мощности между ДГ при их паралчельной работе, обеспечивающей минимизацию суммарного расхода топлива;

- способа автоматического управления режимами работы ДГ на ДЭС;

- алгоритмов и программного обеспечения, обеспечивающего расчет оптимальных параметров и режимов работы ДГ на ДЭС;

Практической значимость полученных результатов и выводов связана с возможностью уменьшения расхода топлива на выработку электроэнергии на ДЭС и достаточных для реализации теоретических положений и заключается:

- в создании методик расчета потерь и расходов топлива в ДЭС, учитывающих реальные изменения нагрузки;

- в создании комплекса программ по выбору оптимальных режимов работы ДГ и типов ДГ на ДЭС, обеспечивающих минимизацию суммарного годового расхода топлива ДЭС;

- в разработке рекомендаций по выбору типов ДГ, устанавливаемых на ДЭС, и режимов их работы;

- в разработке технических решений, реализующих предложенный способ автоматического управления режимами работы ДГ на ДЭС.

Новизна и значимость технических решений подтверждены положительным решением на выдачу патента РФ. На созданные в процессе диссертационного исследования программные продукты получены свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ №2005610436, №2005612791. Основные результаты работы опубликованы в 10 научных изданиях.

Основные результаты диссертационной работы были получены автором в ходе исследований, выполнявшихся в рамках научного направления «Разработка научных и методологических основ энергосберегающих технологий на основе вычислительного интеллекта», проводимого по плану научных работ кафедры «Электропривод и автоматизации промышленных установок» ГОУ ВПО Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. Результаты научно-исследователь9кой работы реализованы при разработке комплекса программ по автоматизированному расчету расхода топлива на ДЭС в автономных энергосистемах. Эти программы используются при проведении научно-исследовательских работ по энергоаудиту и разработке мероприятий по снижению потерь энергии, проводимых Региональным учебно-научным инновационным центром энергосбережения «УНИЦЭ». Методика определения оптимальных режимов работы ДГ использовалось в муниципальных предприятиях жилищно-коммунального хо-

зяйства Хабаровского края. В результате получено снижение расхода топлива при выработке электроэнергии на ДЭС.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили одобрение на: - региональной научно-практической конференции «Проблемы учета и управления потреблением энергоресурсов и воды», Хабаровск 2003; - 1У-ой Межотраслевой научно-технической конференции «Автоматизация и прогрессивные технологии», Новоуральск, 2005; - Международной научно-технической конференции «Электромеханические преобразователи энергии», Томск, 2005; - У-ой Российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности», Ульяновск, 2006; - Всероссийской научно - технической конференции «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования», Томск, 2006.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ: 7 статей и тезисов, 2 программы для ЭВМ, получено положительное решение о выдаче патента на способ снижения расхода топлива в дизельных электростанциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка используемой литературы и пяти приложений. Общий объем диссертации 171 страницы машинописного текста, в том числе 138 страниц основного текста, 75 рисунков и 32 таблицы, списка использованных источников из 106 наименований, 4 приложений на 33 страницах, в которых представлены 2 описания разработанного программного обеспечения для ЭВМ, блок-схема программы, 2 акта о внедрении результатов диссертационной работы.

Автор выражает большую благодарность и признательность научному консультанту кандидату технических наук, Ткачевой Юлии Ильиничне за оказанную помощь в планировании работы, обсуждении научных результатов и большую консультативную работу при написании и представлении данной работы к защите.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, цель и задачи исследований. Показана научная новизна диссертации, дается ее краткая характеристика и приведены основные научные результаты, которые выносятся на защиту.

Первая глава работы посвящена анализу потерь энергии на ДЭС автономных энергосистем, факторам, влияющим на них, анализу существующих методов определения параметров элементов ДЭС и способов снижения потерь энергии на ДЭС.

Автономные энергосистемы включают в себя источники электрической энергии, в качестве которых наиболее часто используются ДЭС.

Анализ показал, что основные потери энергии на ДЭС возникают при выработке электроэнергии ДГ. Прочие потери, которые складываются из потерь на собственные нужды ДЭС, а также потерь в повышающих трансформаторах (ПТ) и транспортировка электроэнергии существенно меньше Потери на собственные нужды ДЭС складываются из потерь в топливных, масляных, вентиляционных системах и системах охлаждения ДГ, а также затрат на освещение и систему автоматики. Потери в ПТ зависят от величины их нагрузки, делятся на потери в стали и потери в меди. Величина этих потерь существенно меньше потерь в ДГ вследствие более высокого коэффициента полезного действия (КПД) трансформаторов.

Основным фактором, определяющим величину потерь на ДЭС автономных энергосистем, является их нагрузка. Поэтому анализу подвергались электрические нагрузки основных потребителей автономных систем электроснабжения.

В практике работы электрических сетей, как правило, рассматриваются летние и зимние графики нагрузок. Оба графика имеют по два максимума в утренние и вечерние часы, причем вечерний максимум больше утреннего Летний график нагрузки отличается от зимнего тем, что нагрузка летнего периода ниже зимнего и вечерний максимум летом наступает позднее.

Особенностью нагрузок электрических сетей являются циклические колебания потребляемой мощности, которые делятся на суточные и сезонные. Используя типовые суточные графики нагрузки потребителей и принимая во внимание закон изменения нагрузки в году, можно построить годовой график нагрузки. Он применяется для составления балансов расхода электроэнергии, на основании которого определяются установленные мощности ДЭС и ПТ, определяются все параметры элементов энергосистем при проектировании и выполняются расчеты потерь энергии в элементах энергосистем.

Анализ существующих способов снижения потерь электроэнергии на ДЭС показал, что существуют следующие способы снижения потерь при выработке электроэнергии на ДЭС:

- выбор оптимального распределения мощности между ДГ;

- отключение части ДГ на режимах малых нагрузок;

- определение оптимальных моментов включения и отключения в зависимости от нагрузки;

- выбор оптимальных типов ДГ для данного графика нагрузки ДЭС;

- снижение потерь во вспомогательных системах и оборудовании ДЭС;

- отключение части повышающих трансформаторов в режимах малых нагрузок.

Кроме того, в работе проведен анализ существующих методов расчета электрических сетей и выбора параметров их элементов. К традиционным, широко используемым методам расчета, обычно относят:

1. Ретроспективные, включающие в себя выбор мероприятий по снижению расхода топлива на выработку электроэнергии.

2. Оперативные, которые выполняются для контроля и составления планового задания по расходу топлива (наиболее точные). Они позволяют определить величину расхода топлива в конкретный момент времени.

3. Перспективные - обычно выполняются для определения ожидаемого расхода топлива и планируемых мероприятий по его снижению. Их используют при проектировании ДЭС. В этом методе выбор основных элементов ДЭС (ДГ и ПТ) производится на основе типовых графиков нагрузки потребителей, исходя из ожидаемой их максимальной мощности. При этом не учитываются сезонные и суточные изменения колебаний нагрузки.

На основании анализа существующих способов снижения расхода топлива и методов их расчета делается вывод, что используемые способы снижения расхода топлива и существующие методики выбора параметров и режимов работы элементов ДЭС не отвечают современным требованиям экономии энергии и топлива.

Ставится задача по оценке минимально возможных и реально существующих потерь энергии и расходов топлива в основных элементах ДЭС автономных энергосистем, выявлению элементов, обладающих повышенными потерями энергии и факторов, увеличивающих эти потери. Необходимо разработать методики определения параметров и режимов работы основного оборудования ДЭС, обеспечивающих снижение потерь энергии, и расхода топлива с учетом реальных факторов изменения нагрузки.

Вторая глава работы посвящена анализу характеристик ДЭС и элементов автономных энергосистем (Хабаровского края).

Автором были получены и обработаны данные по 69 поселкам Хабаровского края. Проведенный анализ показал, что суммарная установленная мощность ДЭС составляет приблизительно 102 МВт. Электроэнергия с ДЭС передается по кабельным или воздушным линиям в понижающие трансформаторные подстанции (ПТП) или непосредственно потребителям. В сельской местности в основном используются воздушные линии напряжением 10, 6 и 0,4 кВ. По своей структуре системы электроснабжения сельской местности чаще относятся к радиальным сетям, но иногда встречаются и сложнозамк-нутые сети в основном в больших населенных пунктах. В обследованных населенных пунктах Хабаровского края диапазон паспортных мощностей ДЭС составляет от 30 до 13040 кВт. Средняя паспортная мощность ДЭС составляет 1486 кВт. Почти 2/3 ДЭС имеют паспортную мощность менее 1200 кВт. При этом часть агрегатов ДЭС находится в резерве и ремонте. Средняя рабочая мощность ДЭС составляет 739,3 кВт. При этом 70% ДЭС имеют рабочую мощность менее 800 кВт.

Проведенный анализ по 69 ДЭС показал, что в Хабаровском крае встречаются ДЭС с количеством установленных ДГ от одного до тринадца-

ти. Общее число работающих ДГ - 109. Распределение ДЭС по количеству работающих ДГ представлено в таблице 1.

Таблица 1.

Распределение ДЭС по числу работающих и установленных ДГ

Количество ДЭС

С одним ДГ 43

С двумя ДГ 18

С тремя ДГ 6

С четырьмя ДГ и более 3

Из данных таблицы 1 видно что, 86% ДЭС имеют не более двух работающих ДГ, количество ДЭС с одним работающим агрегатом превышает 60%.

По некоторым населенным пунктам Хабаровского края были получены данные по количеству квартир, их площади, а также общей площади всех зданий, включая жилые, административные и промышленные. Были рассчитаны мощности ДЭС, приходящейся на одного человека. Удельная мощность ДЭС составляет менее 3 кВт/чел. При этом более высокие значения удельной мощности зафиксированные в населенных пунктах, в которых имеются работающие предприятия. Среднее значение удельной мощности по обследованным поселкам составляет 0,756 кВт/ч. Более 70% обследованных населенных пунктов имеют удельную нагрузку ДЭС менее 1 кВт/чел. Были проведены расчеты мощности электростанций, приходящейся на одну квартиру. Из полученных данных следует, что мощность ДЭС, приходящаяся на одну квартиру, составляет менее 5 кВт. Среднее значение мощности ДЭС, приходящейся на одну квартиру, составляет 3,62 кВт. Более 50% квартир потребляет мощность в диапазоне (4-5) кВт.

В Хабаровском крае на ДЭС используется 31 вид ДГ различной мощности. Наиболее часто встречаются ДГ следующих типов: ДГ-72, АСД-100, ДГА-315, ДГА-320. Диапазон мощностей ДГ находится в пределах от 24 до 1600 кВт. Средняя паспортная мощность ДГ составляет 395 кВт, рабочая 352 кВт. Следует отметить, что редко встречаются ДГ типов (ДГ-24, 65, 69, 500, А-01, 41, ЗД-6, 7Д-100, 15Д-100, ДЭС-60, ДС-200, ЯАЗ-204) Так как ДГ на ДЭС работают при переменных нагрузках, были получены и статистически обработаны данные по расходу топлива и КПД ДГ на режимах частичных нагрузок. В результате статистической обработки данных по 14 типам ДГ были получены универсальные зависимости относительных КПД Л-Л ¡Л ном = Г(Р)И удельных расходов топлива # = # / %тм = /(Я) от относительной мощности представлены на рис. 1 и 2.

Рис 1. Зависимость /7 = С (л) Рис 2. Зависимость 5 = Г (у)

Данные зависимости были аппроксимированы выражениями 1 и 2

П = А„+А,(?) +А2(рУ +А3(Р) (1)

где А0 =-1.334 10"", Л; = 4.521, А2=-9.261, А3 =9 324, А4 =-3.578. Погрешность аппроксимации составляет 0,23%.

£ = * (2) где а = 0.0811, Ь = -1.385, с = 0.912. Погрешность аппроксимации составляет 1,16%.

Из данных по КПД и удельному расходу топлива имеющегося парка ДГ следует, что номинальные КПД ДГ сильно различаются и лежат в диапазоне 0,35 - 0,18. Отношения максимальных КПД на режиме номинальной мощности может достигать 1,94. При работе ДГ на режимах частичной нагрузки при одинаковой мощности нагрузки разрыв КПД может быть для разных ДГ еще больше и отношение их КПД может достигать величины 2,8. Это также относится к величинам удельного расхода топлива.

На основе статистической обработки данных летних и зимних суточных графиков нагрузки автономных энергосистем Хабаровского края (Ульч-ского, Ванинского и Комсомольского районов) был построен суточный относительный график нагрузки ДЭС по продолжительности рис. 3 Также была получена зависимость изменения максимальной мощности ДЭС в течение года. Данная зависимость представлена на рис. 4.

Отклонения от относительного суточного графика нагрузки не превышают 12%. Сезонное изменение суточного максимума нагрузки выражается формулой:

суш = Л»х««„ -[А + В- 81П(С1 + Б)], (3)

где А=0,7; В=0,3; С=0,017; 0=1,57 - получены на основании обследования данных нагрузки ДЭС автономных энергосистем.

Р/Р макс сут

ов 06 04

02

011Ш_1

1 3

время суток, ч

Рис. 3. Относительный суточный график из- Рис. 4. Изменение максимальной суточной менения нагрузки по продолжительности мощности нагрузки в течение года

Результаты анализа показывают, что для ДЭС автономных энергосистем основными являются потери при выработке электроэнергии ДЭС. Расход электроэнергии в ДЭС на собственные нужды (СН) составляют от 1,0 до 4 % от выработки электроэнергии. Нормируемые значения потерь в электрораспределительных сетях составляют от 5,5 до 22,2 %. Реальные значения потерь в РС малых населенных пунктов составляют до 30 % от энергии переданной потребителям. Потери возникающие при выработке электроэнергии в ДГ могут составлять свыше 80 % от энергии заключенной в топливе. Номинальные КПД ДГ составляют 0,183 - 0,348. На режимах частичных нагрузок их КПД еще более уменьшается. Поэтому особое внимание следует уделять правильному выбору типов ДГ для ДЭС и обоснованию временных графиков их работы. Это позволит уменьшить основные потери при производстве электроэнергии в ДЭС.

В третьей главе рассматривается нелинейная оптимизационная задача по определению оптимальных типов ДГ, устанавливаемых на ДЭС, и выбору режимов их работы обеспечивающих минимальный суммарный годовой расход топлива при заданном графике нагрузки. Исходными данными для этой задачи являются:

- парк возможных типов ДГ с их номинальными характеристиками;

- график нагрузки ДЭС, который строится на основе типового суточного графика нагрузки с учетом сезонного изменения суточного графика нагрузки рис. 3 и 4;

- требуемое число ДГ устанавливаемых на ДЭС.

Целевой функцией данной задачи является суммарный годовой расход топлива, который должен быть минимальным. В результате решения должны быть определены типы ДГ, устанавливаемых на ДЭС, время их работы и моменты включения и отключения ДГ в работу в зависимости от нагрузки ДЭС.

1 недели

Типы ДГ, обеспечивающие минимальный суммарный годовой расход топлива, определялись методом целенаправленного перебора комбинаций ДГ из возможного парка. Парк ДГ включал в себя более 60 типов ДГ, характеристики которых имеются в современной литературе. Для ускорения расчета был разработан специальный алгоритм, обеспечивающий отбор заведомо неэкономичных вариантов комплектации ДЭС. Сущность алгоритма заключается в том, что для каждой комбинации ДГ кривые изменения суммарного расхода топлива в зависимости от мощности нагрузки имеют только одну точку пересечения, поэтому для всех режимов с мощностью нагрузки меньшей мощности нагрузки в точке пересечения кривых, выгодна одна комбинация ДГ, а для режимов с большей мощностью выгодна другая комбинация ДГ. По этой же точке нагрузки определялись моменты времени включения и отключения ДГ в работу.

Суммарный расход топлива для каждой комбинации ДГ определялся как сумма расходов топлива на получасовых режимах G = ^Г G,, где G, -расход топлива на получасовом режиме при мощности Р„ кг, который определялся по формуле: Gi = 0,5gt ■ Plt

гДе g, - удельный расход топлива ДГ, кг/Квт-ч; Р, - мощность нагрузки ДГ, кВт.

Распределение мощности между ДГ принималось пропорциональным их номинальным мощностям Pt I Ршш, = const.

С учетом того условия, что сумма, мощностей ДГ на каждом режиме равна мощности нагрузки ДЭС = Р , можно определить мощность каждого ДГ и его удельный расход топлива по формулам 8, = g„0* ' S,, J, =а-(Р)" + с-

При уменьшении нагрузки алгоритм предусматривает отключение части ДГ таким образом, чтобы суммарный расход топлива оставшихся ДГ был минимальным. Для диапазона мощностей от 50 до 5000 кВт были определены типы ДГ для вариантов комплектации ДЭС из одного, двух, трех, четырех и пяти ДГ. Кроме типов ДГ для ДЭС определялись следующие параметры:

- суммарный годовой расход топлива ДЭС;

- удельный расход топлива ДЭС на выработку одного кВт'Ч электроэнергии;

- суммарная мощность установленных ДГ;

- отношение суммарной мощности установленных ДГ к максимальной мощности нагрузки;

- мощность нагрузки при которой происходит включение и отключение каждого ДГ в работу;

- время работы каждого типа ДГ в течение года.

Результаты расчетов по определению характеристик ДЭС в зависимости от максимальной мощности нагрузки представлены на рис. 5, 6, 7, 8.

Рис. 5. Зависимость годового расхода топлива от максимальной мощности

нагрузки

Из рис. 5 видно:

- что в диапазоне максимальной мощности нагрузки до 2000 кВт расход топлива для 2, 3, 4-х и 5-ти генераторной ДЭС практически одинаков, различается не более, чем на 5%;

- в диапазоне мощности от 2000 до 3000 кВт целесообразна установка на ДЭС 3,4-х или 5-ти ДГ;

- при мощностях от 3000 до 4000 кВт количество ДГ должно быть не менее 4-х.

- одногенератораторная ДЭС имеет повышенный расход топлива. Даже для мощностей до 1000 кВт ее расход топлива больше на (6-20)%, чем при остальных вариантах комплектации ДЭС

Рис. 6. Зависимость среднего годового удельного расхода топлива от максимальной мощности нагрузки

Величины среднегодовых удельных расходов топлива находятся в диапазоне от 0,37 до 0,21 кг/кВтч. Минимальный удельный расход топлива на выработку электроэнергии во всем диапазоне нагрузки достигается при числе ДГ равном 5, он составляет (0,21-0,24) кг/кВт-ч. По сравнению с пяти генераторной ДЭС увеличение среднегодового удельного расхода топлива составляет:

- для 4-х генераторной ДЭС в диапазоне мощностей свыше 4000 кВт до 10%;

- для 3-х генераторной ДЭС в диапазоне мощностей свыше 4000 кВт до 20% и в диапазоне мощностей от 3200 до 4000 кВт до 14%;

- для 2-х генераторной ДЭС в диапазоне мощностей свыше 3200 кВт до 38% и в диапазоне мощностей от 2200 до 3200 кВт до 27%;

- для одногенераторной ДЭС увеличение удельного расхода топлива может достигать до 79%;

Рис. 7. Зависимость суммарной мощности ДГ от максимальной мощности

Рис. 8. Зависимость отношения суммарной мощности ДГ к максимальной зимней мощности от максимальной мощности нагрузки

Из рис. 7 и 8 следует, что суммарная мощность ДГ превышает максимальную мощность нагрузки ДЭС в (1,1-2,7) раза. Меньшие значение коэффициента увеличения мощности Р = £ рщ /р^ наблюдается при больших максимальных мощностях нагрузки ДЭС. Графики зависимостей Г = /(/>„) имеют резкие всплески при тех значениях максимальной нагрузки ДЭС, когда требуется переход наиболее мощные типы ДГ. В области нагрузок Гт (2000 кВт меньшие значения коэффициента Р до 1,4 имеют одногенера-торные ДЭС. большее значение коэффициента Р до 2,7 имеют ДЭС с пятью установленными генераторами. В диапазоне максимальных нагрузок ДЭС больших 2000 кВт, меньшее значение коэффициента Р до 1,3 имеют ДЭС с пятью установленными генераторами, большее значение коэффициента Р до 1,7 имеют ДЭС с одним и двумя установленными генераторами.

На рис 9, 10, 11, 12 представлены типичные зависимости среднегодового удельного расхода топлива для ДЭС с различным количеством установленных ДГ от параметра А (формула 3), характеризующего сезонную неравномерность нагрузки.

Рис. 9 Зависимость gcp от А для ДЭС Рис 10 Зависимость от А для ДЭС при Ртах = 1000 кВт при Рт1х = 2000 кВт

д, кг/кВт*' 0,34 0,32 0.3 0.28 026 0.24 0,22 0.2

—2 ДГ -*-ЗДГ —*—4ДГ -~-6ДГ

-----------

- ----- **

----- ---

д, кг/кВт"'

03

Рис. 11. Зависимость от А для ДЭС при Ргои = 3000 кВт

0.28 0.28 0.24 022 02

Рис. 12. Зависимость ^ от А для ДЭС при Ртах =4000 кВт

Из полученных закономерностей следует, что с уменьшением сезонной неравномерности нагрузки среднегодовой удельный расход топлива практически всегда уменьшается и это уменьшение составляет до 29 г/кВт-ч при увеличении параметра А от 0,7 до 0,9.

Так как в настоящее время в практике эксплуатации ДЭС распределение мощности между ДГ при их параллельной работе принимается пропорциональным их номинальным мощностям, что не является обоснованным с экономических позиций, то в работе предложена и разработана методика определения распределения мощности между ДГ при их параллельной работе, исходя из условия минимального суммарного расхода топлива. Так как число работающих ДГ на большинстве ДЭС (86%) не превышает двух, рассмотрена задача поиска распределения мощности нагрузки между двумя ДГ. Аналогичный подход может быть применен для большего количества ДГ.

Для определения распределения мощностей ДГ на каждом получасовом режиме используется следующая система уравнений:

- уравнение баланса мощностей Р = Р,+ Рг (4) где: Р] - мощность нагрузки первого ДГ (кВт), Р2 - мощность нагрузки второго ДГ (кВт), Р - мощность нагрузки ДЭС (кВт).

- уравнение минимума суммарного расхода топлива ДГ

Л7/<//>= 0 (5)

Данное уравнение может быть раскрыто из уравнения расхода топлива:

*,■/ + />, •(=/•(/>,+ (6) в которое подставляется значение мощности Рг из уравнения баланса мощностей (4). Получается уравнение расхода топлива в виде:

0 = 1[Р1-8,+(Р-Р,)ё,] (?)

где: - удельный расход топлива ДГ1, g2 - удельный расход топлива ДГ2 при их мощностях.

С учетом формулы (2) выражение для расхода топлива примет вид.

Рг8„.

+ с

Р-Р,

(8)

Из условия минимума (5) суммарного расхода топлива следует:

0 = Е„

•МЧ'

V Лм» I /

+ с +

л-д-НЛГ

(Л.,У

ёном 2 '

Ар-Р,)

а-Ь-(Р-РГ

(Рми 2 У

Р-Р,

Данное уравнение можно преобразовать к виду:

с-(в»

(1 + Ь)а

Л

Р-Р,

(9)

(10)

Из решения уравнения (10) при заданных Риом,, Р„оч, 2, Р. ¿иои,, 2 определяется Р| на каждом режиме. Далее по формуле Р2 = Р - Р1 находится нагрузка второго ДГ.

С использованием этой методики определения мощностей ДГ при параллельной работе был произведен расчет экономии топлива ДС в зависимости от максимальной мощности нагрузки для пары ДГ. Экономия топлива определялась при сравнении с теми же ДГ при их работе с пропорциональным распределением мощности, результаты расчета представлены на рис. 13. На рис. 14 показано распределение мощности между ДГР-400 и ДГРА-160 рассчитанное с применением данной методики.

ÜG, кг -А = 0,95 0,75 - - А = 0,85 А = 0,65

3500 i

3000-

25002000 - \ f/___

15001000- Г\ \

5000- I 1 1 I 1 I 1 1 1 f 1 1 \ * 1 1 1 1 f 111*11111

i i i i

400

450

500

550

600

650

700 «ВТ

Рис. 13. Зависимость величины экономии топлива от максимальной мощности нагрузки пары ДГ при различных коэффициентах А и В при оптимальном распределении мощности между ДГ.

Рис. 14. График распределения мощности ДЭС между ДГРА 160 и ДГР 400 при оптимальном регулировании

В диапазоне мощности нагрузки до 160 кВт работает ДГРА-160, при мощности нагрузки от 170 до 430 кВт мощность ДГРА-160 составляет 30 кВт, а мощность ДГР-400 растет от 140 до 400 кВт, при большей мощности ДГР-400 работает на полную мощность, мощность ДГРА-160 увеличивается до номинальной мощности.

На основании результатов полученных в 3 и 4 главах предложен способ снижения расхода топлива в дизельных электростанциях, на который получено положительное решение о выдаче патента.

Четвертая глава посвящена разработке технического решения для управления режимами работы ДГ на ДЭС с целью снижения расхода топлива на выработку электроэнергии ДЭС. Разработана схема, позволяющая автоматически включать и выключать ДГ в зависимости от мощности нагрузки при их параллельной работе, представленная на рисунке 15.

Рис. 15. Схема включения ДГ на ДЭС А- шина нагрузки ДЭС, ДГ I - дизель-генератор меньшей мощности, ДГ II -

дизель генератор большей мощности, БУТ -блок управления ДГ1, БУП -блок управления ДП1, МК - микроконтроллер, ПМ - преобразователь мощности, Р1, Т2 - силовые выключатели с приводами.

Управление режимами работы ДГ реализуется следующим образом: на ДЭС установлены два ДГ разной мощности, мощность ДГ I меньше мощности ДГ II. ДГ I и ДГ II разной номинальной мощности, подключаются к нагрузке при помощи выключателей Б! и Р2. При малой нагрузке работает

ДГ I на всю нагрузку, выключатель Р1 при этом включен, а выключатель Р2 выключен. При увеличении нагрузки с преобразователя мощности (ПМ) сигнал поступает на микроконтроллер (МК), который подает сигнал на блок управления ДГ II, при этом ДГ II запускается. После запуска ДГ II сигнал с ДГ II подается на МК, который подает сигнал на включение выключателя Р2 и отключение выключателя П и ДГ I. При этом на всю нагрузку работает ДГ II. При дальнейшем повышении нагрузки с преобразователя мощности поступает сигнал на МК, который подает сигнал на блок управления ДГ I. После запуска ДГ I сигнал с ДГ I поступает на МК, который подает сигнал на выключатель Р1. Выключатель Р1 включается, и оба ДГ работают на нагрузку, которая распределяется между ними.

При снижении нагрузки с ПМ поступает сигнал на МК, который подает сигнал на блок управления ДГ I и выключатель Р1. ДГ I отключается, а выключатель Р1 размыкается При дальнейшем уменьшении нагрузки с ПМ поступает сигнал на МК, который подает сигнал на блок управления ДГ I, при этом запускается ДГ I. С ДГ I подается сигнал на МК, который подает сигнал на выключатели Р1 и Р2 и блок управления ДГ И. Выключатель Р1 замыкается, ДГ II отключается, выключатель Р2 размыкается и на всю нагрузку начинает работать ДГ I.

Переключение происходит при условии: Радгр < Р„р1, подключен ДГ меньшей мощности, Рч>1 < Рнагр < Р«р2. подключен ДГ большой мощности, Рнагр > Ркр2> ДГ работают параллельно, где Рнагр - мгновенная мощность нагрузки кВт; Ркр1 - мощность нагрузки, при которой удельные расходы топлива ДГ равны; Ркр2 - мощность нагрузки, превышающая номинальную мощность ДГ большей мощности (конкретное значение которой определяется из условия равенства расхода топлива при работе большего ДГ и расхода топлива при одновременной работе двух ДГ на ту же нагрузку).

Управление переключением осуществляется по следующему алгоритму (принимая во внимание, что в текущий момент времени к нагрузке подключен ДГ меньшей мощности (ДГ1), выключатель Р1 замкнут, выключатель Р2 разомкнут):

- если мощность нагрузки близка к мощности нагрузки, при которой удельные расходы топлива обоих ДГ равны и производная мощности нагрузки положительная, то вначале запускается ДГ2. После его прогрева и синхронизации сети замыкается выключатель Р2, затем размыкается выключатель Р1 и ДГ1 останавливается;

- если мощность нагрузки близка к мощности, при которой удельный расход топлива ДГ большей мощности равен удельному расходу топлива при работе на ДЭС обоих ДГ на ту же нагрузку, и производная мощности положительная, то вначале запускается ДГ1. После его прогрева и синхрони-

зации сети замыкается выключатель П, и оба ДГ работают на нагрузку параллельно;

- если мощность нагрузки близка к мощности, при которой удельный расход топлива ДГ большей мощности равен удельному расходу топлива при работе на ДЭС обоих ДГ на ту же нагрузку, и производная мощности отрицательная, то вначале отключается выключатель Р1, после чего ДГ1 останавливается;

- если мощность нагрузки больше или близка к мощности нагрузки, при которой удельные расходы топлива ДГ равны и производная мощности отрицательная, то вначале запускается ДГ1. После его прогрева и синхронизации сети замыкается выключатель , затем размыкается выключатель Р2, ДГ2 останавливается и на всю нагрузку работает ДГ1.

Использование МК позволяет обеспечить переключение ДГ таким образом, чтобы исключить потерю напряжения на нагрузке.

При малой нагрузке работает один ДГ малой мощности, при повышенной нагрузке работает ДГ большей мощности, а при нагрузке близкой к максимальной, работают оба ДГ. Таким образом, во всем диапазоне нагрузок ДГ работают в режимах близких к максимально экономичным. Это позволяет уменьшить суммарный расход топлива на выработку электроэнергии ДЭС.

Пятая глава посвящена расчету экономического эффекта при применении рационального выбора типов ДГ на ДЭС и режимов управления ими. Для определения эффективности использования управления режимами работы ДГ на ДЭС были проведены расчеты суммарных расходов топлива ДЭС для двух вариантов:

1. ДЭС комплектуется ДГ одного типа с распределением мощности нагрузки на каждом режиме между работающими ДГ пропорционально их номинальным мощностям При снижении мощности нагрузки на величину равную номинальной мощности генератора один из ДГ отключается и нагрузка перераспределяется между оставшимися ДГ.

2. ДЭС комплектуется ДГ выбранными из условия минимума суммарного годового расхода топлива. При снижении нагрузки часть ДГ отключается и нагрузка перераспределяется между оставшимися ДГ. Время отключения ДГ и количество работающих ДГ на каждом режиме определяются из условия минимизации суммарного расхода топлива.

В результате проведенных экономических расчетов получено, что годовая экономия топлива при переходе на оптимальную комплектацию ДЭС по сравнению с принятой в настоящее время составляет (4,4-119,7) тонн для электростанций с максимальной мощностью нагрузки (500-4500) кВт. Стоимость сэкономленного топлива составляет (50,3-1358,8) тысяч рублей в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты исследований, представленных в диссертационной работе, состоят в следующем:

1. На основе проведенного анализа потерь энергии в основных элементах ДЭС автономных энергосистем и изучения факторов влияющих на потери энергии, выявлено, что максимальные потери происходят в ДГ при выработке электроэнергии. К основным факторам, увеличивающим потери, относятся существенная неравномерность годового графика нагрузки и нерациональный выбор типов и режимов работы ДГ на ДЭС.

2. Предложена методика определения типов и режимов работы ДГ на ДЭС, учитывающая реальные колебания графика нагрузки и обеспечивающая минимизацию суммарного годового расхода топлива ДЭС.

3. Разработан метод определения оптимального распределения мощности между ДГ на ДЭС при параллельной работе.

4. Создан комплекс программ, позволяющий определять оптимальные типы ДГ на ДЭС, величины расходов топлива ДЭС и ДГ и оптимизировать режимы работы ДГ на ДЭС.

5. Предложено и запатентовано техническое решение по способу «Снижение расхода топлива на дизельных электростанциях» и разработана электрическая схема для его осуществления.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Свидетельства и патенты

1. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ №2005610436 «Оптимизация работы дизель-генераторной электростанции». Гринкруг М.С., Гринкруг Я.С., Кузнецов П.А., Ткачева Ю.И., Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 2005 г.

2. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ №2006610093 «Определение типов и числа дизель-генераторов в дизельной электростанции при проектировании». Гринкруг Я.С., Казаков М.Ю., Соловьев В.А., Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 2006 г.

3. Положительное решение о выдаче патента на изобретение. «Способ снижения расхода топлива в дизельных электростанциях». / М.С. Гринкруг, Я.С. Гринкруг, Ю.И. Ткачева. - № 2005106945; Заявлено 10.03.05 г. Статьи

4. Гринкруг М.С., Гринкруг Я.С., Ткачева Ю.И. «О построении универсальной характеристики дизель-генераторов». Вестник ГОУВПО «Ком-сомольский-на-Амуре государственный технический университет» Вып. 4. Сб. 2. Наука на службе технического прогресса: В 2 ч. Ч. 2: Сб. науч. тр. -Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2004. - 146-147 с.

5. Гринкруг М.С., Гринкруг Я.С., Соловьев В.А., Ткачева Ю И. «Автоматизированная система управления дизельной электростанцией» Международная научно-техническая конференция «Электромеханические преобразователи энергии». - Томск: ТПУ, 2005. - 309 - 312 с.

6. Гринкруг Я.С., Соловьев В.А., Ткачева Ю.И. «Способ уменьшения расхода топлива в дизельных электростанциях за счет выбора оптимальных режимов работы дизель-генераторов». 1У-я Межотраслевая научно-техническая конференция «Автоматизация и прогрессивные технологии» -Новоурольск: НГТИ, 2005. - 87-89 с.

7. Гринкруг Я.С. «Исследование характеристик автономных электрораспределительных сетей низкого напряжения сельской местности». - М.; ВИНИТИ, 27.07.05,. № 1098-В2005, - 26 с.

8. Гринкруг Я.С., Соловьев В.А., Ткачева Ю.И. «Определение оптимального распределения мощности нагрузки между дизель-генераторами в дизельной электростанции». Межвузовский сборник научных трудов «Электротехнические системы и комплексы. - Магнитогорск: МГТУ, 2006. -168171 с.

9. Гринкруг Я.С., Казаков М.Ю., Ткачева Ю.И. «Выбор типов дизель-генераторов для дизельных электростанций на основе решения оптимизационной задачи». Всероссийская научно-техническая конференция «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования». -Томск: ТПУ, 2006. - 76-78 с.

10. Гринкруг Я.С., Татарченко О.П.,¡Гордин С.А. «Результаты решения оптимизационной задачи по выбору дизель-генераторов для дизельных электростанций». Всероссийская научно-техническая конференция «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования». -Томск: ТПУ, 2006. - 78-80 с.

Подписано в печать 12.05.2006 Формат 60 х 84 1/16. Бум. тип. № 3. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,4. Уч. - изд. л. 1,35. Тираж 100. Заказ 19811

Полиграфическая лаборатория Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» 681013, Комсомолск-на-Амуре, пр. Ленина,27

4f

)

/.MW

Условные обозначения.

Введение. я

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПОТЕРЬ И НАГРУЗОК В ДИЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ АВТОНОМНЫХ СЕТЕЙ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ. ОЦЕНКА МЕТОДИК РАСЧЕТА И ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ ДИЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕ- 13 ДОВАНИЯ.

1.1. Потери на дизельных электростанциях.

1.1.1. Классификация потерь.

1.1.2. Дизель - генераторы в дизельных электростанциях и поте- 14 ^ ри в них.

1.1.3. Потери во вспомогательном оборудовании.

1.2. Факторы, влияющие на потери в дизельной электростанции. 25 ^ 1.3. Способы снижения потерь при выработке электроэнергии на дизельной электростанции.

1.4. Методики определения типов и количества дизель-генераторов для дизельных электростанций.

1.5. Методики расчета потерь и определения расхода топлива на дизельных электростанциях.

Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДИЗЕЛЬНЫХ

ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМ.

2.1. Анализ дизельных электростанций в населенных пунктах сельской местности (на примере Хабаровского края). w 2.2. Характеристики дизель-генераторов, установленных на дизельных электростанциях автономных энергосистем.

2.3. Нагрузки дизельных электростанций автономных энергосистем малых населенных пунктов Хабаровского края.

2.4. Потери в энергосистемах малых населенных пунктов Хабащ ровского края.

Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПОВ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРОВ, УСТАНАВЛИВАЕМЫХ НА ДИЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ, И РЕЖИМОВ ИХ РАБОТЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ МИНИМИЗАЦИЮ 56 СУММАРНОГО ГОДОВОГО РАСХОДА ТОПЛИВА ПРИ ВЫРАБОТКЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.

3.1. Задача по выбору оптимальных параметров и режимов работы дизельных электростанций и алгоритм ее решения. 3.2. Оптимизация параметров и режимов работы дизельных электростанций, состоящих из выпускаемых дизель - генераторов, по минимальному годовому расходу топлива при заданном графике на-^ грузки.

3.3. Методика определения оптимального распределения мощности между дизель-генераторами при их параллельной работе.

3.4. Исследование и сопоставление эффективности различных способов распределения мощности между дизель-генераторами в дизельных электростанциях. 3.4.1. Характеристики дизельной электростанции с двумя дизель-генераторами при пропорциональном распределении мощности нагрузки между дизель-генераторами.

3.4.2. Характеристики дизельной электростанции с двумя дизель-генераторами при оптимальном мощности нагрузки между дизель-генераторами.

3.4.3. Сопоставление эффективности рассмотренных способов распределения мощности нагрузки между дизель-генераторами.

Выводы по третьей главе.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ УПРАВЛЕНИЯ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРАМИ НА ДИЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ.

4.1. Разработка алгоритма переключения дизель - генераторов, его техническая реализация.

4.2. Определение мощностей нагрузки дизельной электростанции, при которых целесообразно включать и выключать дизель - генераторы.

Выводы по четвертой главе.

ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ РАБОТЫ ДИЗЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ.

5.1. Экономические показатели дизельных электростанций автономных энергосистем (Хабаровского края).

5.2. Расчет снижения расхода топлива при оптимизации режимов работы дизель-генераторов на дизельных электростанциях и выборе оптимальных типов дизельных электростанций.

Выводы по пятой главе.

Актуальность работы обусловлена постоянным ростом цен на электроэнергию и топливо, необходимостью уменьшения потерь энергии в процессе ее производства на электростанциях. Существующий уровень экономичности дизельных электростанций (ДЭС) недостаточен и не обеспечивает достижения максимально возможных энергетических показателей ДЭС. Требуется разработка новых подходов к проблеме повышения энергоэффективности ДЭС.

Особенностью ДЭС автономных энергосистем является ограниченность возможностей проведения на них экспериментальных исследований и неполнота получаемой исходной информации. Неполнота исходных данных, необходимых для определения энергетических характеристик ДЭС, обусловлена тем, что невозможно проводить точные измерения нагрузок во все время ее эксплуатации. Нагрузки ДЭС подвержены случайным колебаниям и меняются в течение года. Это переносит задачу поиска способов улучшения характеристик ДЭС в область разработки и исследования математических моделей.

Вопросами проектирования и эксплуатации энергосистем посвящены работы Ю.С. Железко, Г.Е. Поспелова, К.Д. Панфилова, А.А. Потреби-ча, А.П. Алексеева, Г.Ф. Кудряшева и др. Однако особенностям работы автономных электростанций уделено гораздо меньше внимания. Методы выбора режимов работы элементов автономных энергосистем и их параметров не обеспечивают минимизации расходов топлива на выработку электроэнергии. Они также не учитывают реальных факторов изменения нагрузки. Существующие методы проектирования ДЭС предусматривают выбор дизель-генераторов (ДГ) из условия обеспечения максимальной мощности нагрузки. При этом ДГ выбираются одинаковыми для обеспечения унификации запчастей при ремонте. Не рассмотрены вопросы влияния сезонного и суточного изменения нагрузки на экономичность работы ДЭС. Графики работы ДГ в течение суток не обоснованы.

Вся задача определения рациональных типов ДГ и времени их работы является нелинейной оптимизационной задачей. Функция нагрузки ДЭС является нелинейной, а суточный график нагрузки обычно принимается ступенчатым с осреднением нагрузки по получасиям. Зависимости расхода топлива от мощности нагрузки для ДГ также являются нелинейными. Кроме этого, на малых нагрузках часть ДГ может отключаться, что приводит к скачкообразному перераспределению нагрузки между оставшимися работающими ДГ. Задача поиска минимума целевой функции суммарного расхода топлива ДЭС, содержащей большое количество различных элементов, имеющих, как непрерывные так и дискретные характеристики, не решена в строгой математической постановке. Учет быстро меняющихся экономических показателей стоимости оборудования и тарифов на электроэнергию и топливо приводит к трудностям экономического обоснования эффективности предложенных мероприятий по экономии топлива.

Задача повышения энергоэффективности ДЭС должна решаться с использованием всей полноты имеющейся информации при помощи моделей, учитывающих все реальные факторы, которые оказывают существенное влияние на экономические характеристики.

Таким образом, представляется актуальным проведение комплексных исследований по выявлению факторов, оказывающих наиболее существенное влияние на потери энергии в ДЭС, разработке адекватных математических моделей для расчетов оптимальных параметров и режимов работы ДЭС и способов управления ДГ на ДЭС.

Целью работы является разработка методик расчета параметров дизельных электростанций (ДЭС) автономных энергосистем и способов управления режимами работы дизель-генераторов (ДГ) на ДЭС, обеспечивающих снижение расхода топлива на выработку электроэнергии. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Анализ характеристик и режимов работы элементов автономных энергосистем, выявление оборудования с низкой энергоэффективностью и факторов, влияющих на потери энергии.

2. Разработка методик расчета потерь энергии на ДЭС, учитывающих реальное изменение нагрузки в процессе эксплуатации.

3. Разработка методики выбора типов ДГ и режимов их работы на ДЭС, обеспечивающих минимальный суммарный годовой расход.

4. Разработка метода определения оптимального распределения мощности между ДГ при их параллельной работе.

5. Разработка технического решения, обеспечивающего управление режимами работы ДГ в составе электростанции.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Анализ структуры автономных энергосистем, выявление элементов с наибольшими потерями энергии и причин увеличения потерь.

2. Математическая модель для решения оптимизационной задачи по выбору параметров и режимов работы ДГ на ДЭС. Алгоритм и программное обеспечение для решения оптимизационной задачи.

3. Результаты расчетов по определению оптимальных параметров и режимов работы ДГ на ДЭС и их экономической эффективности.

4. Разработка инженерных методик и программного обеспечения для расчета потерь, учитывающих изменения реальных факторов нагрузки в процессе эксплуатации.

5. Выявление оптимального соотношения распределения мощностей между ДГА, обеспечивающего минимизацию суммарных потерь в ДЭС.

6. Разработка технических решений, реализующих предложенные способы управления режимами работы ДГ на ДЭС.

Методы исследований основаны на математическом моделировании исследуемых процессов, программировании, методах теории автоматического управления.

Научная новизна работы заключается в разработке:

1. Методики определения типов ДГ установленных на ДЭС и режимов их работы, обеспечивающих минимальный суммарный годовой расход топлива при работе по заданному графику нагрузки;

2. Методики определения оптимального распределения мощности между ДГ при их параллельной работе, обеспечивающей минимизацию суммарного расхода топлива;

3. Способа автоматического управления режимами работы ДГ на

ДЭС;

4. Программного обеспечения, обеспечивающего расчет оптимальных параметров и режимов работы ДГ на ДЭС;

Практическая зна чимость полученных результатов и выводов связана с возможностью уменьшения расхода топлива на выработку электроэнергии на ДЭС и достаточных для их реализации теоретических положений и заключается:

- в создании методик расчета потерь и расходов топлива в ДЭС, учитывающих реальные изменения нагрузки;

- в создании комплекса программ по выбору оптимальных режимов работы ДГ и типов ДГ на ДЭС, обеспечивающих минимизацию суммарного годового расхода топлива ДЭС;

- в разработке рекомендаций по выбору типов ДГ устанавливаемых на ДЭС и режимов их работы;

- в разработке технических решений, реализующих предложенный способ автоматического управления режимами работы ДГ на ДЭС.

Новизна и значимость технических решений подтверждены положительным решением на выдачу патента РФ. На созданные в процессе диссертационного исследования программные продукты получены свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ №2005610436, №2005612791. Основные результаты работы опубликованы в научных изданиях.

Основные результа ты диссертационной работы были получены автором в ходе исследований, выполнявшихся в рамках научного направления «Разработка научных и методологических основ энергосберегающих технологий на основе вычислительного интеллекта», проводимого по плану научных работ кафедры «Электропривод и автоматизации промышленных установок» ГОУ ВПО Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. Результаты научно-исследовательской работы реализованы при разработке комплекса программ по автоматизированному расчету расхода топлива на ДЭС в автономных энергосистемах. Эти программы используются при проведении научно-исследовательских работ по энергоаудиту и разработке мероприятий по снижению потерь энергии, проводимых Региональным учебно-научным инновационным центром энергосбережения «УНИЦЭ». Методика определения оптимальных режимов работы ДГ использовалось в муниципальных предприятиях жилищно-коммунального хозяйства Хабаровского края. В результате получено снижение расхода топлива при выработке электроэнергии на ДЭС.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили одобрение на: - региональной научно-практической конференции «Проблемы учета и управления потреблением энергоресурсов и воды», Хабаровск 2003; - IV-ой Межотраслевой научно-технической конференции «Автоматизация и прогрессивные технологии», Новоуральск, 2005; - Международной научно-технической конференции «Электромеханические преобразователи энергии», Томск, 2005; - V-ой Российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности», Ульяновск, 2006; - Всероссийской научно - технической конференции «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования», Томск, 2006.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ: 7 статей и тезисов, 2 программы для ЭВМ, положительное решение о выдаче патента на способ снижения расхода топлива в дизельных электростанциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка используемой литературы и пяти приложений. Общий объем диссертации 171 страницы машинописного текста, в том числе 138 страниц основного текста, 75 рисунков и 32 таблицы, списка использованных источников из 106 наименований, 4 приложений на 33 страницах, в которых представлены 2 описания разработанного программного обеспечения для ЭВМ, блок-схема программы, 2 акта о внедрении результатов диссертационной работы.

Выводы по пятой главе:

Из проведенных экономических расчетов следует, что годовая экономия топлива при переходе на оптимальную комплектацию ДЭС по сравнению с принятой в настоящее время составляет (4,4+119,7) тонн для электростанций с максимальной мощностью нагрузки (500+4500) кВт. Стоимость сэкономленного топлива составляет (50,3+1358,8) тысяч рублей в год.

Характеристики эффективности выработки электроэнергии на ДЭС с однотипными ДГ

Ртах, кВт 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

Q, кВт-ч 2355808 4711616 7067424 9423232 11779040 14134848 16490656 18846464 21202272

G, кг 669758 1108056 1573115 2009275 3519207 4170239 4901757 5555055 6395910 g, кг/кВт-ч 0,28430 0,23518 0,22259 0,21323 0,29877 0,29503 0,29724 0,29475 0,30166 n Тип ДГ 6ДГНА-19/30 ДГА-500 ДГ-72 4-26ДГ 15Д-100М 15Д-100М 16Д-100М 16Д-100М ДГ-4000-3

8760 8760 8760 8760 8760 8760 8760 8760 8760

ЗДГ G, кг 551703 1171759 1639497 2061990 2547491 2972954 4823184 5487736 6155515 g, кг/кВт-ч 0,23419 0,24870 0,23198 0,21882 0,21627 0,21033 0,292468 0,29118 0,29032

Тип ДГ ДГА-200 ДГА-400 ДГА-500 ДГ-73 ДГ-72М 4-26ДГ 15Д-100М 15Д-100М 15Д-100М

St, ч 14927 14927 16143 15911 15790 16143 13992 14927 15736

G, кг 712357 1309197 1736525 2165951 2559169 3067861 3528333 3927590 6155515 g, кг/кВт-ч 0,30238 0,27787 0,24571 0,22985 0,21726 0,21704 0,21396 0,20840 0,29032

Тип ДГ 4ДГА-19/3 0-2 6ДГНА-19/30 ДГА-400 ДГА-500 ДГ-73 ДГ-72 ДГ-72М 4-26ДГ 15Д-100М

St,4 21832 21832 21179 21832 20822 21179 21774 21832 17608 u ct G, кг 535358 1080275 1591733 2294390 2688738 4129901 3563618 4053422 4404855 g, кг/кВт-ч 0,22725 0,22928 0,22522 0,24348 0,22826 0,29218 0,21610 0,21508 0,20775

Тип ДГ УМПЭ-100У1 ДГА-200 ДГА-300 ДГА-400 ДГА-500 ДГ66-6300 ДГ-72 ДГ-72 4-26ДГ

26826 26826 26826 26826 26826 26826 24844 26826 25289

Характеристики эффективности выработки электроэнергии на ДЭС с оптимальными ДГ

Ртах» кВт 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

Q, кВт-ч 2355808 4711616 7067424 9423232 11779040 14134848 16490656 18846464 21202272

G, кг 540138 1031490 1512408 2009275 3057250 3835586 4789007 5480711 6143353 g,Kr/icBT-4 0,2293 0,2189 0,2140 0,2132 0,2595 0,2714 0,2904 0,2908 0,2897

U St <ч Типы ДГА-200 ДГ-73 ДГ-73 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 15Д-100М 16Д-100М 16Д-100М

ДГА ДГА-300 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 15Д-100М 16Д-100М 16Д-100М ДГ-4000-3 ДГ-4000-3

St,4t 11899 8760 11157 13385 14175 14175 14175 14175 14175

G, кг 532164 1023784 1501299 1981199 2473933 2972954 3810049 4526829 5531974 g,KT/KBT-4 0,2259 0,2173 0,2124 0,2102 0,21 0,2103 0,2310 0,2402 0,2609

ЗДГ Типы УМПЭ-100У1 ДГА-300 ДГА-300 ДГА-300 ДГА-500 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ

ДГА УМПЭ-100У1 ДГ-73 ДГ-73 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ

ДГА-300 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 15Д-100М 16Д-100М ДГ-4000-3

Zt,4t 15493 8760 11689 13385 19458 19458 19458 19458 19458

G, кг 531820 1015997 1488018 1970017 2453261 2950309 3446037 3927590 4660781 g,KT/KBT-4 0,2257 0,2156 0,2105 0,2091 0,2083 0,2087 0,2090 0,2084 0,2198 и rf Типы ДГА УМПЭ-100У1 УМПЭ-100У1 УМПЭ-100У1 ДГА-300 ДГА-200 ДГА-300 ДГ-73 4-26ДГ 4-26ДГ

УМПЭ-100У1 ДГА-300 ДГА-300 ДГ-73 ДГА-300 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ

ДГА-300 ДГ- 73 ДГ- 73 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ

ДГА-315 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 15Д-100М t,4t 14858 10514 11606 13385 23329 23329 23329 23329 23329

G, кг 530929 1014914 1484393 1961913 2441626 2923629 3408592 3901356 4395215 о g,KT/KBT-4 0,2254 0,2154 0,2100 0,2082 0,2073 0,2068 0,2067 0,2070 0,2073

Типы

ДГМА- ДГМА- УМПЭ- УМПЭ- УМПЭ- УМПЭ- ДГА-200 ДГА-300 ДГ-73

ДГ 50MI-3 50М!-3 100У1 100У1 100У1 100У1

УМПЭ-100У1 УМПЭ-100У1 УМПЭ-100У1 ДГА-300 УМПЭ-100У1 ДГА-300 ДГА-300 4-26ДГ 4-26ДГ

УМПЭ-100У1 ДГА-300 ДГА-300 ДГ-73 ДГА-300 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ

ДГА-300 ДГ-73 ДГ-73 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ

ДГА-315 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ 4-26ДГ

2t,4t 15512 12458 13528 13962 26119 26119 26119 26119 26119

G- суммарный годовой расход топлива ДЭС (кг); Q - выработка электроэнергии ДЭС (кВт-ч); g- среднегодовой удельный расход топлива (кг/кВт-ч); St - суммарное время работы ДГ (ч).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании выполненных в диссертационной работе исследований получены следующие основные результаты.

1. На основе проведенного анализа потерь энергии в основных элементах ДЭС автономных энергосистем и изучения факторов, влияющих на потери энергии, выявлено, что максимальные потери происходят в ДГ при выработке электроэнергии. К основным факторам, увеличивающим потери и расход топлива на выработку электроэнергии, относятся существенная неравномерность годового графика нагрузки и нерациональный выбор типов и режимов работы ДГ на ДЭС.

2. Поставлена и численно решена оптимизационная задача по определению типов и режимов работы ДГ на ДЭС.

3. Предложена методика определения типов и режимов работы ДГ на ДЭС, учитывающая реальные колебания графика нагрузки и обеспечивающая минимизацию суммарного годового расхода топлива ДЭС.

4. Разработан метод определения оптимального распределения мощности между ДГ на ДЭС при параллельной работе.

5. Создан комплекс программ, позволяющий определять оптимальные типы ДГ на ДЭС, величины расходов топлива ДЭС и ДГ и оптимизировать режимы работы ДГ на ДЭС.

6. Предложено и запатентовано техническое решение по способу «Снижение расхода топлива на дизельных электростанциях» и разработана электрическая схема для его осуществления.

7. Разработаны рекомендации по выбору ДГ для ДЭС.

8. Доказана экономическая эффективность управления режимами работы ДГ и выбора оптимальных типов ДГ для ДЭС.

1. Двигатели внутреннего сгорания. (Под ред. А.Г. Орлина). М.; «Машиностроение». 1973. -283 с.

2. Дизели. Справочник. (Под ред. В.А. Ванштейдта). M.-JL; «Машиностроение», 1964. 599 с.

3. Каталог-справочник. Дизели и газовые двигатели. М.: НИИин-формтяжмаш. 1973. 282 с.

4. Алексеев А.П., Кудряшов Г.Ф., Чекменев Е.Е. Дизельные и карбюраторные электроагрегаты и станции. Справочник. Под ред. В.А. Анд-рейкова М.; «Машиностроение», - 1973. - 544 с.

5. Электротехнический справочник: В 3 т. Т. 2. Электротехнические изденлия и устройства /Под общ. ред. профессоров МЭИ: (И.Н. Орлова (гл. ред) и др.)) М.; «Энергоатомиздат», 1986. - 712 е.: ил.

6. Петров Г.Н. Электрические машины. В 3-х частях. Ч. 1. Введение, Трансформаторы, Учебник для вузов. М.; «Энергия», 1974. -240 с.

7. П.М. Тихомиров. Расчет трансформаторов. М.; Энергоатоиздат, 1986.-528 с.

8. Ткачева Ю.И. «Разработка методов и технических средств по снижению потерь электроэнергии в распределительных сетях низкого напряжения» Диссертация на соискание ученой степени кандидата. Комсомольск-на-Амуре, ГОУВПО «КнАГТУ». 2003. - 185 с.

9. Руководство по расчету норм расхода топлива на отпуск электроэнергии дизельным электростанциям. Министерство жилищно-комунального хозяйства РСФСР, главное энергетическое управление ПТП. М.; «Оргкоммунэнерго», 1980. - 9 с.

10. Справочник. Нормы расхода топливно-смазочных материалов в лесной промышленности. В.Р. Сердечный, Н.А. Вызов, А.К. Хаймусов. -М.; «Лесная промышленность», 1990.

11. Алексеев А.П., Чекменев Е.Е. Передвижные дизельные электростанции. М.; «Машиностроение», 1966, -256 с.

12. Порядок расчета и обоснования нормативов расходов топлива на отпущенную электрическую и тепловую энергию от тепловых электростанций и котельных. Межрегиональный институт менеджмента энергоэффективности. -М.; 2006.

13. Кудряшов Г.Ф., Чекменев Е.Е. Автоматизированные дизельные электроагрегаты. М.; «Машиностроение». 1964. -352 с.

14. Шумило И.А., Вегера Н.Л., Волков В.М. Дизели типа Д-6. Уст-ройсво и эксплуатация. М.; Машгиз. 1962.

15. Торопов А.К. Передвижные электростанции и электрооборудование на геологоразведочных работах. М.; Госгеолтехиздат. 1961.

16. Жеваго К.А. Быстроходные дизели. Устройство, монтаж и эксплуатация. М.; Машгиз. 1962.

17. Гинзбург З.Б. Передвижные электростанции. М.; Гослесбумиз-дат. 1955.

18. Виноградский А.Ю. Пособие машинисту дизельной электростанции. Киев. «Техника». 1968.

19. Абрикосов С.В. и др. Бензоэлектрические и дизель-электрические агрегаты мощностью от 0,5 до 400 кВт. Справочник. М.; Машгиз. 1960.

20. Двигатели внутреннего сгорания. (Под ред. Л.К. Коллерова). Л.; «Машиностроение». 1965. -600 с.

21. Двигатели внутреннего сгорания. (Под ред. А.Г. Орлина). Т. 2. -М.; «Машиностроение». 1971. -400 с.

22. Хандов З.А. Браславский М.И. Судовые среднеоборотные дизели. JL; «Судостроение». 1975. -318 с.

23. Дизели. Справочник. (Под ред. В.А. Ванштейдта, Н.Н. Иванченко, Л.К. Коллерова). Л.; «Машиностроение», 1977. -480 с.

24. Петров Г.Н. Электрические машины. В 3-х частях. Ч. 2. Асинхронные и синхронные машины. Учебник для вузов. М.-Л.; «Энергия», 1963.-416 с.

25. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. В 2-х частях. Ч. 2. Машины переменного тока. Учебник для студентов высш. техн. учеб. заведений. Л.; «Энергия», 1973. - 648 с. с ил.

26. А.И. Вольдек. Электрические машины. Учебник для студентов высш. техн. учеб. заведений. Л.; «Энергия», 1974. - 648 с. с ил.

27. Михалин Г.И. Эксплуатация дизельных электрических станций. -М.; «Энергия», 1968. 360 с.

28. Атабеков В.Б. и др. Устройство и эксплуатация передвижных электростанций. Учебник для проф. техн учеб. заведений и подготовки рабочих на производстве. - М.; «Высш. школа», 1971. - 400 с.

29. Железко Ю.С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях: Руководство для практических расчетов. -М.: Энергоатомиздат, 1989. -176 с.

30. Инструкция по расчету и анализу технологического расхода электрической энергии на передачу по электрическим сетям энергосистем и энергообъединений. М.; СПО «Союзтехэнерго», 1987 г.

31. Зельцбург Л.М., Карпова Э.Л. О методике определения годовых нагрузочных потерь электроэнергии. // Электричество. 1985. №11. 49-52 с.

32. Потребич А.А. Расчет потерь энергии в электрических сетях с учетом неоднородности графиков нагрузок. Электричество, 1990, № 6.

33. Потребич А.А., Шевцов В.И. Расчет потерь энергии и выбор мероприятий по их снижению при наличии в электрической сети резкопере-менной нагрузки. Электрические станции, 1995, № 3.

34. Под ред. В.А. Веникова, В.В. Михайлов, М.А. Поляков. Потребление электрической энергии надежность и режимы. - М.; Высш. Шк., 1989. -143 с.

35. Арзамасцев Д.А., Липес А.В. Снижение технологического расхода энергии в электрических сетях. М.: «Высшая школа», 1989.

36. Потребич А.А. Расчет потерь энергии в электрических сетях с учетом вероятностно-статистических характеристик нагрузок. Изв. Вузов. Энергетика, 1986, № 7.

37. Потребич А.А. Моделирование графиков нагрузок для расчета потерь энергии в электрических сетях энергосистем. М.: Электричество, 1997, №3.

38. Электротехнический справочник: В 3 т. Т. 3. В 2 кн. Кн. 1. Производство и распределение электрической энергии (Под общ. ред. профессоров МЭИ: И.Н. Орлова (гл. ред) и др.) М.: Энергоатомиздат, 1988. -880 е.: ил.

39. Волчков К.К., Козлов В.А. Эксплуатация сооружений городской электрической сети. -2-е изд., перераб. Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние. 1979. -304 с.

40. И.К. Тульчин, Г.И. Нудлер. Электрические сети жилых и общественных зданий. М.; «Энергоатомиздат», 1983. - 304 е., ил.

41. Отчет НИР по хоздоговору № 25812/05. Руководитель темы Соловьев В.А. «Проведение энергетических исследований п. Тулучи». Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ». 2005. - 54 с.

42. Отчет НИР по хоздоговору № 25758/05. Руководитель темы Соловьев В.А. «Энергетическое обследование, разработка методик и выработка рекомендаций по снижению потерь в поселках Нижняя Тамбовка, Ягодное». Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ». 2005. - 72 с.

43. Тимченко В.Ф., Колебания нагрузки и обменной мощности. -М.; «Энергия», 1975. -280 с.

44. Андрейков В.А., Емельянов И.А. Надежность дизель-электрических агрегатов и их систем автоматизации. М.; «Машинострое-ниме», 1970, 96-105 с.

45. Кудряшов Г.Ф. Автоматизация электроагрегатов дизельных электростанций. М.; ЦИНТИэлектропром. 1961. 5-23 е., 103-106 с.

46. Левин М.И. Автоматизация дизель-электрических установок. -М.; «Машиностроение». 1963. 8-10, 22-26, 28-30, 51-55, 107, 118-120, 135136 с.

47. Woschni G. Electronische Berechnung von Verbrennunsmotor. -Kreisprozessen. MTZ. 1965. №11 113-115 p.

48. Бронштейн И.Н., Семендяев K.A. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. -13-е изд., исправленное. -М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. -544 с.

49. Г. Корн и Т. Корн. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Изд-во «Наука». Главная редакция физико-математической литературы. М., - 1974. - 832 е., с илл.

50. Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Кобельков. Численные методы. М.: «Наука». Главная редакция физико-математической литературы. 1987. -560 с.

51. Пелисье Рене. Энергетические системы /Пер. с франц. (Предисл. и коммент. В.А. Веникова). М.: Высш.школа, 1982. -568 с.

52. Методика определения электрических нагрузок городских потребителей. /АКХ им. К.Д. Панфилова. М.: Стройиздат, 1981.-76 с.

53. Жежеленко И.В., Степанов В.П. Развитие методов расчета электрических нагрузок. Электричество, № 2, 1993.

54. Синков В.М., Богословский А.В. Оптимизация режимов энергетических систем. Высшая школа. Киев, 1973.

55. Манусов В.З., Могиленко А.В. Методы оценивания потерь электроэнергии в условиях неопределенности. Электричество, 2003, № 3.

56. Журавлев В.П., Миснин M.JI. Прогнозные расчеты электропотребления, АН Молдавской ССР. -Кишенев: Штинада, 1972. -252 с.

57. Гмошинский В.Г., Флиорент Г.И. Теоретические основы инженерного прогнозирования. -М.: Наука, 1973, -294 с.

58. И. Клима. Оптимизация энергетических систем. М., «Высшая школа», 1991. -302 с.

59. Belyaev L.S., Kononov Yu.D., Makarov A.A. Methods and models for optimization of energy systems development. Soviet Experience. Review of Energy Models. - Laxenburg. II AS A, 1976, № 3.

60. Потребич A.A. Расчет потерь энергии в электрических сетях с учетом графиков нагрузок. Электричество, № 6,1990. -52-57 с.

61. Гордиевский И.Г., Лордкинанидзе В.Д. Оптимизация параметров электрических сетей. М.: Энергия, 1978. -145 с.

62. Кухлинг X. Справочник по физике: Пер. с нем. М.; «Мир», 1985.-520 е., ил.

63. Потери электроэнергии в электрических сетях энергосистем / В.Э. Воротницкий, Ю.С. Железко, В.Н. Казанцев и др.; Под ред. В.Н. Казанцева. -М.: Энергоатомиздат, 1983.

64. Файбисович В.А. Определение параметров электрических систем. Новые методы экспериментального определения. М.: Энергоатомиздат, 1982.

65. Справочник по проектированию электроснабжения линий электропередачи и сетей. Под ред. Я.М. Больтама, В.И. Круповича, M.JI. Сано-вера. М., «Энергия», 1975. -696 с.

66. Потребич А.А., Овчинникова Н.С. К выбору мероприятий по снижению потерь энергии. Энергетика и электрификация, 1986, № 1.

67. Поспелов Г.Е., Сыч Н.М. Потери мощности и энергии в электрических сетях. М.: Энергоиздат, 1981.

68. Ю.В. Щербина, Н.Д. Бойко, А.Н. Бутенко. Снижение технологического расхода энергии в энергетических сетях. Киев. Техника. 1981.

69. Потребич А.А. К вопросу о планировании потерь энергии в электрических сетях энергосистем. Электрические станции, 1992, № 1.

70. Потребич А.А., Одинцов В.П. Планирование потерь энергии в электрических сетях энергосистем. М.: Электрические станции, 1998, № 2.

71. Bhavaraju М.Р., Hebson J.D., Wood W. Emerging issues in power system planning. Proceedings of the IEEE, 1989, vol. 77, №6.

72. Hisao Ishibuchi, Manabu Nii. Fuzzy regression using asymmetric fuzzy coefficients and fuzzified neural networks. Fuzzy Sets and Systems, 2001, vol. 119(2).

73. Nazarko J., Zalewski W. The Fuzzy Regression Approach to Peak Load Estimation in Power Distribution Systems. IEEE Transactions on Power Systems, August 1999, vol. 14, № 3.

74. Адонц Г.Т., Арутюнян А.А. Методы расчета и способы снижения расхода электроэнергии в электрических сетях энергосистем. Ереван: Луйс, 1986.

75. Хомитов А.Х., Ганиходжаев Н.Г. Потери электроэнергии в низковольтных сетях. Ташкент: Узбекистан, 1984.

76. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента (справочное руководство). М., «Наука», 1971. -192 с.

77. Kang Hoon. Stable and control of fuzzy dynamic systems via cell-state transitions in fuzzy hypercubes // IEEE TFS vol. 1, no. 4 pp. 267-279, Nov. 1993.

78. Wang L.X. Stable adaptive fuzzy control of nonlinear systems // IEEE TFS vol. 1, no. 2, pp. -146-155, May 1993.

79. Malki H.A., Li Huaidong, Chen Guanrong. New design and stability analysis of fuzzy proportional-derivative control systems // IEEE TFS vol. 2, no. 4, pp.-245-254, Nov. 1994.

80. Tanaka K., Sano M. A robust stabilization problem of fuzzy control systems and its application to backing up control of a truck-trailer // IEEE TFS vol. 2, no. 2, pp. -119-134, May 1994.

81. Shieh Kung Ying, Ming Liaw Chang. A fuzzy controller improving a linear model following controller for motor drives // IEEE TFS vol. 2, no. 3, pp. 194-202, Aug. 1994.

82. Johansen T.A. Fuzzy model based control: stability, robustness and performance issues // IEEE TFS vol. 2, no. 3, pp. -221-234, Aug. 1994.

83. Spooner J.T., Passino K.M. Stable adaptive control using fuzzy systems and neural networks // IEEE TFS vol. 4, no. 3, pp. 339-359, Aug. 1996.

84. Tani Т., Murakoshi S., Umano M. Neuro-fiizzy hybrid control system of tank level in petroleum plant // IEEE TFS vol. 4, no. 3, pp. -360-368, Aug. 1996.

85. Feng Juang Chia, Teng Lin Chin. An online self-constructing neural fuzzy inference network and its applications // IEEE TFS vol. 6, no 1, pp. -1232, Feb. 1998.

86. Chen Cheng, Chih Chen Wen. Fuzzy controller design by using neural network techniques // IEEE TFS vol. 2, no 3, pp. -235-244, Aug. 1994.

87. Mandani E.H. Advances in the Linguistic Synthesis of Fuzzy Controllers // Int. J. Man-Mach. Stud. 1976. Vol. 8. pp. -669-678.

88. Mandani E.H. Rule-based Fuzzy Approach to the Control of Dynamic Processes // IEEE Trans. On Comput. 1981, №12. pp. -432-440.

89. Экономия энергии в электрических сетях / И.И. Магда, С.Я. Меженный, В.Н. Сулейманов и др.; Под ред. Н.А. Качановой и Ю.В. Щербины. Киев: Техника, 1986.

90. ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ Свидетельства и патенты

91. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ №2005610436 «Оптимизация работы дизель-генераторной электростанции». Гринкруг М.С., Гринкруг Я.С., Кузнецов П.А., Ткачева Ю.И., Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 2005 г.

92. Положительное решение о выдаче патента на изобретение. «Способ снижения расхода топлива в дизельных электростанциях». / М.С. Гринкруг, Я.С. Гринкруг, Ю.И. Ткачева. № 2005106945; Заявлено 10.03.05 г.1. Статьи

93. Гринкруг М.С., Гринкруг Я.С., Ткачева Ю.И. «О построении универсальной характеристики дизель-генераторов». Вестник ГОУВПО

94. Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» Вып. 4. Сб. 2. Наука на службе технического прогресса: В 2 ч. Ч. 2: Сб. науч. тр. Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2004. - 146-147 с.

95. Гринкруг Я.С. «Исследование характеристик автономных элекt трораспределительных сетей низкого напряжения сельской местности».

96. М.; ВИНИТИ, 27.07.05,. № 1098-В2005, 26 с.

97. Гринкруг М.С., Гринкруг Я.С., Соловьев В.А., Ткачева Ю.И. «Автоматизированная система управления дизельной электростанцией». Международная научно-техническая конференция «Электромеханические преобразователи энергии». Томск: ТПУ, 2005. - 309 - 312 с.

98. Гринкруг Я.С., Соловьев В.А., Ткачева Ю.И. «Определение оптимального распределения мощности нагрузки между дизель-генераторами в дизельной электростанции». Межвузовский сборник научных трудов. -Магнитогорск: МГТУ, 2006.-168-171 с.

99. Гринкруг Я.С., Казаков М.Ю., Ткачева Ю.И. «Выбор типов дизель-генераторов для дизельных электростанций на основе решения оптимизационной задачи». Всероссийская научно-техническая конференция

100. Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования». Томск: ТПУ, 2006. -76-78 с.