ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Добровольська Людмила Олександрівна

УДК 622.83

Мінімізація втрат електроенергії в системах

електропостачання рухомих об’єктів

Спеціальність 05.14.02 – електричні станції, мережі та системи

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Донецьк – 2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Приазовському державному технічному університеті Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник доктор технічних наук, доцент

Зайцев Вадим Сергійович,

Приазовський державний технічний університет,

професор кафедри автоматизації технологічних

процесів і виробництв, м.Маріуполь

Офіційні опоненти доктор технічних наук, доцент

Разумний Юрій Тимофійович,

Національний гірничий університет, професор

кафедри систем електропостачання,

м.Дніпропетровськ

кандидат технічних наук, доцент

Павлюков Валерій Олександрович,

Донецький національний технічний університет,

доцент кафедри електричних станцій, м.Донецьк

Провідна установа Східноукраїнський національний університет

імені В.Даля, Міністерства освіти і науки України,

кафедра електромеханіки, м.Луганськ

Захист відбудеться “_3_”_октября. 2002р._о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 11.052.02 Донецького національного технічного університету (ДонНТУ) за адресою: Україна, 83000, м.Донецьк, вул.Артема, 58, І навчальний корпус,

к.201.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці ДонНТУ за адресою: 83000, м.Донецьк, вул.Артема, 58, 2 навчальний корпус.

Автореферат розісланий “_28_”___августа____ 2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради К 11.052.02,

канд.техн. наук, доц. Ларін А.М.

1

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Одним з найважливіших показників роботи систем електропостачання є економія електроенергії.

В умовах дефіциту генеруючих потужностей надто актуальною є проблема розробки різного роду заходів, спрямованих на економію електроенергії безпосередньо у споживачів.

До таких заходів можна віднести наступні:

а) заміна морально та фізично застарілого устаткування на сучасне з більш високими технічними та економічними параметрами, наприклад, застосування устаткування з більш високими ККД;

б) максимальне розвантаження ліній електропередачі від потоків реактивної потужності за рахунок встановлення компенсуючих пристроїв безпосередньо у споживачів;

в) застосування гнучких тарифів при оплаті за електроенергію, що споживається;

г) оптимізація режимів роботи електроустаткування у споживачів і режимів роботи розподільних мереж, виходячи з мінімуму втрат;

д) обмеження часу роботи недовантаженого устаткування.

Всі ці заходи достатньо відомі і в різній мірі використовуються в проектній та експлуатаційній практиці. Однак при розробці і впровадженні цих заходів далеко ще не вичерпані всі можливості, що дозволяють економити електроенергію.

Одними з рухомих об'єктів, які працюють на підприємствах металургійної промисловості, є рудні перевантажувачі (РП), що використовуються звично на рудних дворах доменних цехів та на аглофабриках.

Робота РП характеризується випадковими значеннями струмових навантажень, які залежать від ваги вантажів, що перевантажуються, і кількості одночасно працюючих електроприводів механізмів РП.

Наявність декількох РП, працюючих одночасно, викликає складну картину розподілу струмів, що протікають по тролеях, і струмів, що віддаються джерелами живлення. Величина втрат електроенергії залежить від розподілу струмів, що протікають по тролеях і лініях живлення, і від розподілу навантажень між джерелами живлення (ДЖ).

2

В технічній літературі з даної проблеми практично відсутня інформація.

Оскільки загальна потужність електроприводів на одному РП досягає більше тисячі кіловат, то розробка заходів, що дозволять зменшити втрати електричної потужності хоча б на декілька відсотків, представляється надто актуальною.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертація виконана відповідно до наукового напрямку кафедри “Електропостачання промислових підприємств” Приазовського державного технічного університету в рамках тематичного плану Міністерства освіти і науки України, тема 7-97 ЕПП “Оптимізація режимів систем електропостачання і рішення питань енергозбереження в умовах низької якості електроенергії” (номер держреєстрації теми № ДР 0197U002518).

Мета і завдання дисертації. Метою дисертації є розробка теоретичних основ та заходів з мінімізації втрат електроенергії в системах електропостачання рухомих об'єктів, а також технічних засобів для реалізації цих заходів.

Об'єкт і предмет дослідження.

Об'єкт дослідження – система електропостачання рухомих об'єктів

Предмет дослідження – визначення режимів роботи систем електропостачання з мінімальними втратами електроенергії.

Ідея роботи полягає у визначенні та забезпеченні оптимальних поточних режимів роботи систем електропостачання з мінімальними втратами.

Методи дослідження. Для знаходження значень струмів джерел живлення та напруги на їхніх затискачах по виміряних значеннях струмів навантажень і напруги на навантаженнях використаний метод невизначених множників для знаходження умовних екстремумів функції декількох змінних. Для дослідження параметрів струмів та напруги, що діють в системі, використані методи теорії ймовірностей. Для дослідження поведінки систем автоматичного управління напругами джерел живлення використане імітаційне моделювання в середовищі MATLAB, пакет SIMULINK.

Наукова новизна отриманих результатів.

В дисертації вперше отримані такі результати:

- розроблена математична модель втрат електричної потужності в елементах систем електропостачання рухомих об'єктів, що враховує втрати в змінних опорах ліній живлення;

3

- сформульовані умови до рівнів напруг на виході джерел живлення, що забезпечують мінімум втрат потужності в різних схемах систем електропостачання рухомих об'єктів;

- розроблена система управління напругами джерел живлення, що стежить за положенням рухомих об’єктів і реалізує оптимальне управління.

Існуючі способи зниження втрат активної потужності за рахунок примусового розподілу потоків активної потужності розроблені для стаціонарних споживачів.

Практичне значення отриманих результатів.

1.Розроблені теоретичні основи і методики зниження втрат електроенергії в системах електропостачання рухомих об'єктів на постійному струмі.

2.Синтезовано систему керування напругами джерел живлення, виходячи з мінімуму втрат.

3.Розроблено заходи щодо зниження втрат у системах електропостачання на змінному струмі.

4.Запропоновано методику оцінки науково-технічного рівня АСУ і вибору компонентів, які входять в АСУ, на основі комплексного інформаційного критерію.

Розроблені в дисертаційній роботі теоретичні положення і результати синтезу системи автоматичного керування регульованим розподілом навантажень використані при розробці рекомендацій по зниженню втрат електроенергії в системах електропостачання рудних перевантажувачів МК “Азовсталь” і МК ім. Ілліча, а також у навчальному процесі кафедри автоматизації технологічних процесів і виробництв Приазовського державного технічного університету.

Особистий внесок здобувача. Автору належить ідея розробки заходів із зниження втрат електроенергії в системах електропостачання рухомих об'єктів. Автором особисто розроблені математична модель для визначення умов роботи системи електропостачання рудних перевантажувачів, виходячи з мінімуму втрат, і система автоматичного управління напругами джерел живлення на живильних підстанціях, що дозволяє регулювати розподіл струму за умови мінімуму втрат [5,6, 7,8].

В роботах [1,2,3,4,9] автором виконані всі розрахунки, пов'язані з застосуванням методів теорії інформації.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи доповідалися на III–VIII-й регіональних науково-технічних конференціях

4

Приазовського державного технічного університету в1997-2001рр. (м.Маріуполь);

на першій міжнародній науково-практичній конференції “Обчислювальна техніка в інформаційних і керуючих системах” в 2001р. (м.Маріуполь). Тези всіх доповідей опубліковані.

Публікації. Основні положення і результати дисертації опубліковані в 7 наукових роботах, а саме: 4 – в збірниках наукових праць, 1 – в наукових журналах і 2 – в наукових вісниках; тезах доповідей на науково-технічних конференціях.

Структура дисертації. Дисертація містить вступ, п'ять розділів, висновки з дисертації, список джерел, що використовувалися, з 61 найменувань, 3 додатки. Обсяг дисертації складає 139 стор. машинописного тексту, у тому числі 40 рисунків, 14 таблиць і три додатки загальним обсягом 20 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі розглядається загальна проблема створення автоматизованих систем управління електропостачанням (АСУ ЕП). Сформульоване завдання мінімізації втрат електроенергії в системах електропостачання рухомих об'єктів на прикладі рудних перевантажувачів (РП), які використовуються на металургійних підприємствах.

У першому розділі зроблено стислий аналіз існуючих систем електроустаткування РП і причин, які викликають додаткові втрати електроенергії.

Основними причинами підвищених втрат є неоптимальне управління режимами електроприводів РП і нерегульований розподіл навантажень в системах електропостачання. У дисертації докладно розглядаються питання зниження втрат електроенергії за рахунок регульованого розподілу навантажень між джерелами живлення (ДЖ). На рис. 1 показана структурна схема електропостачання рухомих об’єктів.

Рис.1. Структурна схема системи електропостачання

5

Джерела енергії нерухомі, розміщені на фіксованих відстанях від деякої умовної точки, яка відіграє роль початкової точки відліку, наприклад, від джерела Е1. Так, передостаннє джерело живлення Ек-1 розміщене на відстані Lk-1 від джерела Е1.

Споживачі електроенергії, які являють собою рухомі об'єкти P1… Pm, міняють своє положення відносно Е1. Це положення характеризується змінними координатами X1…Xm. Струми джерел енергії позначені як Ie1…Iek, струми електроприймачів - як In1…Inm.

На рис. 2 показана відповідна електрична схема заміщення.

Величина втрат електричної потужності в цій системі може бути визначена з виразу

k-1 p-1

P=I2e1(Re1+Rv1+R1x)+I2ek(Rek+Rvk+Rpx) +У I2es(Res+Rvs) +УI2gRgx. (1)

S=2 g=2

Рис. 2. Електрична схема заміщення системи електропостачання

рухомих об'єктів

На рис. 2 через Rv1…Rvk позначені опори ліній, що підводять живлення від підстанцій з джерелами живлення до тролей, через Re1…Rek - внутрішні опори джерел живлення, через Rn1…Rnm - опори навантажень електроспоживачів, через I2…Ip-1 - струми, що протікають по дільницях тролей.

Електричний стан системи може бути в будь-який момент часу виражено співвідношенням

, (2)

або

. (3)

Для використання методу невизначених множників з метою знаходження умовних екстремумів функції Р, складемо допоміжну функцію

F(Ie1,Ie2…Ies,л)=ДP+л?, (4)

6

де л – невизначений множник.

Обчислюючи похідні від F по Ie1,Ie2…Ies , отримаємо cистему з s рівня

dP / dIe1+ л d? / dIe1=0,

dP / dIe2+ л d? / dIe2=0,

----------------------------- (5)

dP / dIes+ л d? / dIes=0.

Вирішуючи спільно (2) і (5), знаходимо струми Ie1,Ie2…Ies через струми навантажень. Знаючи струми джерел живлення, напруги і струми навантажень (ці величини можуть бути виміряні), можна обчислити струми на окремих дільницях тролей і напруги на затискачах джерел живлення. Встановлення цих напруг і дозволить отримати в електричному колі, що розглядається, необхідний розподіл струмів, який забезпечує мінімум втрат.

У даному випадку умовний екстремум являє собою мінімум, бо другі похідні dP/dIе позитивні.

У розділі зроблено стислий порівняльний аналіз різних варіантів виробництва систем електроустаткування і електропостачання РП. З урахуванням результуючого ККД перевага віддається РП, обладнаним асинхронними двигунами з частотним управлінням.

У цьому розділі показано також, що для зниження втрат активної потужності в системах змінного струму найбільш доцільними представляються заходи з компенсації реактивної потужності, причому встановлення компенсуючих пристроїв, рекомендовано здійснювати безпосередньо на РП.

У другому розділі виконаний аналіз режимів роботи існуючих систем електропостачання РП, працюючих на рудному дворі доменного цеху МК “Азовсталь”.

На підставі обробки експериментальних даних визначені статистичні характеристики одного з режимів роботи джерел живлення, включених на тролеї РП. На рис. 3 показаний характер зміни струму навантаження в лінії живлення тролеї від підстанції №1 при роботі РП. На підстанціях встановлені некеровані випрямні пристрої типу КВПП потужністю 1000 кВт.

7

Рис. 3. Діаграма струму КВПП на підстанції №1

У випадку, який розглядається, величина струму, що змінюється, характеризується математичним очікуванням, рівним 1.57 кА, і дисперсією, рівною 0.35 (кА) 2.

Водночас реєструвалися навантаження КВПП, встановлених на інших підстанціях, працюючих на ці же тролеї.

У третьому розділі наводяться результати досліджень різноманітних схем електропостачання РП, які отримують живлення від джерел постійного і змінного струму.

Розглянуті різні варіанти роботи систем за схемами:

1. 1 ДЖ– 1 РП; 2. 2 ДЖ – 1 РП;

3. 3 ДЖ– 1 РП; 4. 2 ДЖ– 2 РП;

5. 3 ДЖ– 3 РП.

Для кожного з розглянутих варіантів на підставі отриманих раніше теоретичних положень сформульовані умови, при виконанні яких втрати потужності будуть мінімальними.

Ці умови можуть бути виконані у загальному випадку тільки за наявності джерел живлення, при живленні РП постійним струмом.

Встановлення ДЖ постійного струму, що управляються, дозволить вивести з роботи недовантажені ДЖ, тому що на даний час в роботі звичайно знаходяться 5 установок КВПП.

При роботі за варіантом 1 максимальний ефект досягається при підтриманні на виході ДЖ максимально допустимого рівня напруги.

При роботі за варіантами 2 і 4 максимальне зниження рівня втрат буде при підтриманні на виходах ДЖ рівних, максимально допустимих рівнів напруг.

При роботі за варіантом 5 мінімум втрат в системі буде мати місце при виконанні таких умов:

U1=ie1(R0x1+Rv1)+Un1,

U2=ie2Rv2+i3R3x+Un2, (6)

8

U3=ie3(R0x3+Rv3)+Un3,

де U1, U2 і U3 – напруги на виходах ДЖ;

Un1, Un2 і Un3 – напруги на вхідних колах РП;

ie1, ie2 і ie3 – струми ДЖ.

Струми ДЖ визначаються в цьому випадку з виразів

ie1=[2in1(R2x+R3x)+2in2R3x- л]/2(R1x+R2x+R3x),

ie2=-л/2R2, (7)

ie3=(2in3R4x-л)/2(R4x+R5x),

де невизначений множник л рівний

л =-2[in1R2R1xB+in2(R1x+R2x)R2B+in3R2R5xA]/[R2(A+B)+AВ],

А=R1x+R2x+R3x ; B=R4x+R5x ;

in1,in2,in3 - струми РП.

Струми РП in1,in2,in3 і напруги Un1,Un2,Un3 пропонується вимірювати, а не розраховувати.

При живленні тролей РП змінним струмом істотний ефект може бути досягнутий шляхом розвантаження живильних ліній від передачі реактивної потужності.

Для цього безпосередньо на РП рекомендується встановлення конденсаторних батарей.

У четвертому розділі розглянуті питання, пов'язані з розробкою структурних схем систем автоматичного управління напругами джерел живлення.

У розділі містяться відомості про методику Київського інституту автоматики, що використовується для оцінки науково-технічного рівня АСУ. Цю методику треба визнати найбільш повною з тих, що застосовуються на даний час. І все ж вона не позбавлена певних недоліків, бо припускає достатньо високий рівень суб’єктивізму у принятті остаточних рішень.

З цієї причини за безпосередньою участю автора розроблений і запропонований комплексний інформаційний критерій для порівняльної оцінки АСУ та окремих пристроїв.

Числове значення цього критерію пропонується визначати за виразом

Ки= I / гнC , (8)

9

де I – кількість інформації, одержувана від даного пристрою,

що обробляється або що передається ним;

г – інтенсивність відмов всіх елементів, що входять у пристрій;

н – швидкодія пристрою;

C= C1+ C2t - загальні витрати, грн/рік, де с1 – купівельна ціна пристрою; с2 - щорічні витрати на експлуатацію системи;

t=с1/а - розрахунковий термін служби пристрою, де а - розмір амортизаційних відрахувань для даного виду техніки.

Кількість інформації, отриманої в результаті виміру, може бути визначена з виразу

I = H(x) - H(x / xn), (9)

де H(x) і H(x / xn) – ентропія стану контрольованого параметру до і після виміру відповідно.

У розділі розглядаються питання, пов'язані з синтезом системи стабілізації напруги ДЖ і системи автоматичного управління напругами ДЖ у відповідності із заданим законом регулювання.

На рис. 4 показана блок-схема моделі системи регулювання напруги тиристорного перетворювача без зворотного зв’язку за струмом (дисплей 1 – 124; дисплей 2 – 248, дисплей 3 – 1237) та з зворотним зв’язком за струмом (дисплей 1 – 125; дисплей 2 – 250; дисплей 3 – 1247). Дослідження проводилися на імітаційній моделі в пакеті MATLAB, в розділі SIMULINK.

На рис.5 показані осцилограми напруг і струмів навантаження РП.

На рис.6 наведена структурна схема стежачої самонастроювальної системи управління напругами ДЖ при одночасній роботі трьох РП.

На рис.6: РП1, РП2, РП3 – рудні перевантажувачі з встановленими на них давачами струму, напруги, одноплатними мікроконтролерами, приймальними позиційними датчиками; 1 – обчислювальний пристрій; 2, 3, 4 – регулятори напруги; 5, 6, 7 – джерела живлення, що управляються.

Наводяться результати використання комплексного інформаційного критерію (8) для вибору деяких технічних приладів, що входять до складу системи автоматичного управління

10

напругою джерел живлення.

У п’ятому розділі наводяться відомості з оцінки техніко-економічної ефективності при реалізації розроблених автором заходів. Оцінка ефективності здійснювалася для різних режимів роботи шляхом порівняння втрат активної потужності в нерегульованих і регульованих режимах роботи систем електропостачання РП. Окремим пунктом розглянута ефективність установлення конденсаторних батарей безпосередньо на РП для компенсації реактивної потужності. Загальний ефект від зниження втрат активної потужності складає величину 110000 грн. і витрати на впровадження систем автоматичного управління напругами ДЖ можуть окупитися в термін менший одного року.

Рис.4. Блок-схема системи регулювання напруг

Рис.5. Осцилограми напруг і струмів

Рис. 6. Структурна схема самонастроювальної системи

управління напругами джерел живлення

Матеріали дисертації розглянуті на технічних нарадах відповідальних представників МК ім. Ілліча та МК “Азовсталь”, схвалені ними і рекомендовані до впровадження на РП, що будуть реконструюватись.

ВИСНОВКИ

У дисертації отримані такі, найбільш важливі наукові і практичні результати:

1. Виконані автором теоретичні дослідження і аналіз показали, що експлуатовані в теперішній час системи електропостачання рухомих об'єктів, у тому числі рудних перевантажувачів, працюють не в оптимальних з точки зору втрат електроенергії режимах.

2. Розроблена математична модель втрат електричної потужності в системах електропостачання рудних перевантажувачів, яка використана в якості цільової функції.

11

3. На основі використання методу невизначених множників знайдені умовні екстремуми функції втрат, які в даному випадку є мінімумами.

4. Сформульовані вимоги до електричних параметрів систем електропостачання, виконання яких дозволить працювати в оптимальних з точки зору мінімуму втрат режимах.

5. Розроблені технічні заходи, впровадження яких дозволить реалізувати оптимальні режими роботи систем електропостачання рудних перевантажувачів. До таких заходів відносяться розробка системи управління напругами джерел живлення і встановлення компенсуючих пристроїв безпосередньо на рудних перевантажувачах.

6. Оцінка техніко-економічної ефективності заходів, що пропонуються, підтверджує безумовну доцільність їхнього впровадження.

7. Результати дисертації видані у вигляді рекомендацій металургійним комбінатам ім.Ілліча та “Азовсталь” для їхнього використання при укладанні планів заходів з економії

електроенергії і впроваджені в навчальний процес ПДТУ, і використовуються автором при читанні лекцій та проведенні практичних занять.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1.

2.

3.

4.

12

5.

6. Зайцев В.С., Добровольская Л.А. Минимизация потерь электроэнергии в системах электропотребления // Вісник Приазовського державного технічного університету. – Маріуполь: ПДТУ. – 2001. – № 11. – С.263-267.

7.. Зайцев В.С., Добровольская Л.А. К вопросу снижения потерь электроэнергии в системах электропитания подвижных объектов //Металлургическая и горнорудная промышленность. Днепропетровск. – 2001. – № 6. – С.97-99.

8. Зайцев В.С., Добровольская Л.А. Оптимизация контроля систем электроснабжения с переменными параметрами // Тезисы докладов 6-й региональной научно-технической конференции. – Мариуполь: ПГТУ. – 1999. – С.1

9. Добровольская Л.А. К вопросу создания самонастраивающейся следящей системы для контроля за работой системы электропитания рудных перегружателей // Тезисы докладов 8-й региональной научно-технической конференции. – Мариуполь: ПГТУ. – 2001. – С.115.

АНОТАЦІЯ

Добровольська Л. О. Мінімізація втрат електроенергії в системах електропостачання рухомих об'єктів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14. 02 – Електричні станції, мережі і системи. - Донецький національний технічний університет, Донецьк, 2002.

Дисертація присвячена питанням теоретичного обґрунтування та розробки технічних заходів, спрямованих на зниження втрат електроенергії в системах електропостачання рухомих об'єктів.

Розроблена математична модель втрат потужності в системах електропостачання рухомих об'єктів. За допомогою методу невизначених множників знайдені умови, за яких в системах мають місце мінімуми втрат потужності.

13

Розроблені структурні схеми системи автоматичної стабілізації вихідної напруги джерел живлення на заданому рівні і системи управління вихідними напругами джерел живлення за заданим

законом регулювання. Розроблені закони управління вихідними напругами джерел живлення в залежності від складу працюючого устаткування та режимів його роботи.

Показано, що при живленні тролей змінним струмом 380В достатньо ефективним заходом є компенсація потоків реактивної потужності в постачальних лініях за допомогою встановленої батареї конденсаторів.

Ключові слова: втрати електроенергії, мінімізація, математична модель, регульований розподіл навантажень, автоматичне управління, компенсація.

АННОТАЦИЯ

Добровольская Л.А. Минимизация потерь электроэнергии в системах лектроснабжения подвижных объектов. – Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.14.02 – Электрические станции, сети и системы.– Донецкий национальный технический университет, Донецк. –2002.

Диссертация посвящена вопросам теоретического обоснования и разработки технических мероприятий, направленных на снижение потерь в системах электроснабжения подвижных объектов.

На примере анализа режимов работы электрооборудования рудных перегружателей, используемых на металлургических предприятиях, показано, что при существующих нерегулируемых распределениях случайных нагрузок между источниками питания имеют место дополнительные потери электроэнергии.

Разработана математическая модель потерь мощности в системах электроснабжения подвижных объектов. С помощью метода неопределённых множителей найдены условия, при которых в рассматриваемых системах имеют место минимумы потерь мощности. Показано, что для реализации режимов, обеспечивающих минимум потерь мощности в системах электроснабжения рудных перегружателей необходимо, во-первых, иметь источники питания с регулированием выходного

14

напряжения, если источники работают на троллеи пос-тоянного напряжения, и, во-вторых, оснастить их регуляторами, управляющими уровнями выходных напряжений в функции пространственного положения рудных перегружателей, напряжений на их входах и токов нагрузок.

При питании троллей переменным током 380В достаточно эффективным мероприятием является компенсация потоков реактивной мощности в питающих троллеи линиях с помощью установки батарей конденсаторов. Установку конденсаторов целесообразно осуществлять непосредственно на перегружателях.

Разработаны структурные схемы системы автоматической стабилизации выходного напряжения источников питания на заданном уровне и системы управления

выходных напряжений источников питания по заданному закону регулирования, основанная на системе стабилизации напряжения. Разработаны законы управления выходными напряжениями источников питания в зависимости от состава работающего оборудования и режимов его работы.

Синтез систем осуществлён с учётом современного научно-технического уровня. Выбор технических средств, входящих в состав систем, осуществлён с помощью комплексного информационного критерия, разработанного с участием автора.

Проанализированы динамические свойства предлагаемых систем, в том числе их устойчивость и быстродействие, и показано,что они могут быть реализованы.

Исследования проводились на имитационных моделях в среде MATLAB, раздел SIMULINK.

Показано, что в настоящее время существуют компоненты, устройства и системы, позволяющие реализовать предлагаемые разработки.

Оценка технико-экономической эффективности разработанных мероприятий выполнялась путем сравнения потерь электроэнергии в системах, работающих с нерегулируемым и регулируемым распределениями нагрузок. Подтверждена эффективность разработанных мероприятий. Предложено предусмотреть реализацию этих мероприятий в период капитальных ремонтов систем электроснабжения и электро-

15

оборудования рудных перегружателей. Рекомендовано рассмотреть замену электроприводов рудных перегружателей на асинхронные электродвигатели с частотным управлением.

Ключевые слова: потери электроэнергии, минимизация, математическая модель, регулируемое распределение нагрузок, автоматическое управление, компенсация.

ANNOTATION

Dobrovolskaya L. A. Minimization of losses of the electric power in systems of electrosupply mobile objects. – Manuscript.

The dissertation is offered in fulfillment of the requirements for the candidate of technical science degree by speciality 05.14. 02 – Electrical stations, networks and systems. - Donetsk state technical university, Donetsk, 2002.

The dissertation is devoted to questions of theoretical substantiation and develop-ment of technical measures, directed on the decrease of losses of electric power in systems of electrosupply of mobile objects.

The mathematical model of losses of capacity in systems electrosupply mobile objects has been developed. The conditions under which in the systems considered the minimum losses of capacity take place have been found with the help of me-tod of uncertain multipliers.

The block diagrams of system of automatic stabilization of target pressure of power supplies at the given level and control system of target pressure of sources have been developed according to the given law of power regulation.

The laws of regulation by target pressure of power supplies have been developed depending on the equipment used and modes of its work.

Key words: losses electrical power, minimization, mathematical model, adjustable distribution of loadings, automatic control, compensation.

Друк на ризографі. Т. 100, зак. № 205. Підписано до друку

Комп’ютерний набір і друк виконано у поліграфічному центрі

Приазовського державного технічного університету.

87500, м. Маріуполь, вул. Університетська, 7.