ОПТИМІЗАЦІЯ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ОБ’ЄКТІВ КЕРУВАННЯ В ЕНЕРГЕТИЦІ
Анотація
DOI: https://doi.org/10.32820/2079-1747-2023-32-55-63
Метою роботи є визначення узагальненого критерію оптимальності показників якості
технологічних процесів в енергетиці для використання його в автоматизованих системах
керування та підвищення рівня енергоефективності. Завдання статичної та динамічної
оптимізації є складними (багатофакторними) та багатоцільовими. Їх рішення здійснюється
спільно з урахуванням всього різноманіття факторів і обмежень, що впливають на
досягнення оптимуму функції мети. У роботі розглянуто характерний приклад задачі
оптимізації (коли функція мети максимізується), а саме завдання управління процесом
горіння в топці котла за коефіцієнтом корисної дії, а коли мінімізується – за сумою теплових
втрат. Показана постановка задачі динамічної оптимізації значень управляючих та вихідних
впливів у функції часу, що забезпечують досягнення заданих критеріїв управління для
технологічних процесів у перехідних режимах. Показано, що критерієм оптимальності може
бути мінімум втрат енергії в обладнанні. Визначено основні завдання, вирішення яких
дозволить підвищити показники якості роботи обладнання та обмеження, що надають
суттєвий вплив на вибір методу оптимізації та формування функції мети. Як приклад
складена функція енергетичних втрат у нагнітачах, що враховує параметри мережі та власні
характеристики нагнітачів. Показано методику визначення функції мінімуму втрат енергії в
нагнітачах та алгоритм знаходження втрат енергії за даними, отриманими шляхом
апроксимації енергетичних характеристик. Критерій оптимальності як мінімум втрат енергії
може бути використаний для будь-якого обладнання енергетики (котел, турбіна, парогазова
установка і т.д.) і дозволить забезпечити високі показники якості роботи обладнання.
Завантаження
Посилання
Demchenko, VA 2001, Avtomatizatsiya i modelirovanie tehnologicheskih protsessov AES i TES [Automation and modeling of technological processes of nuclear and thermal power plants], Astroprint, Odessa.
Aleksandrov, EV, Gorelik, AH & Rozenbaum, ID 2010, ‘Displeynoe upravlenie v ASU TP atomnyih elektrostantsiy’ [Display control in the ACS TP of nuclear power plants], Energetika i elektrofikatsiya, no 12, Pp. 30-35
Duel, MA 2006, Avtomatizirovannyie sistemyi upravleniya energoblokami teplovyih i atomnyih elektrostantsiy [Automated control systems for the power units of thermal and nuclear power plants], ChP "KiK", Harkiv.
Pletnev, GP 1995, Avtomatizirovannyie sistemyi upravleniya ob'ektami teplovyih elektrostantsiy [Automated control systems for the facilities of thermal power plants], Izd-vo MEI, Moskva.
GorelIk, AH 2004, Avtomatizovani sistemi upravlInnya tehnologIchnimi protsesami TES ta AES [Automated control systems for the technological processes of thermal power plants and nuclear power plants], NTU "HPI", HarkIv.
Artyuh, SF, Duel, SF & Shelepov, IG 2001, Avtomatizovani sistemi keruvannya tehnologichnimi protsesami v energetitsi [Automated control systems for technological processes in the energy sector], Znannya, Harkiv.
Kabinet Ministriv Ukrayini n. d., Nova energetichna strategiya Ukrayini do 2035 roku: «Bezpeka, energoefektivnist, kon-kurentospromozhnist» [New Energy Strategy of Ukraine until 2035: 'Security, Energy Efficiency, Competitiveness'], viewed 15 December 2023 <http://mpe.kmu.gov.ua/ minugol/doccatalog/document?id=244996332>
Vays, D, Kalenborn, V, Brandl, G & Vaysa, D (ed) 2014, Otsinka energetichnoyi politiki Ukrayini v porivnyanni z kraschimi Evropeyskimi praktikami realizatsiyi politiki u sferi energoefektivnosti ta vidnovlyuvanoyi energetiki [Assessment of Ukraine's energy policy compared to the best European practices in implementing policies in the field of energy efficiency and renewable energy], Kiyv.
Halatov, AA 2016, ‘Energetika Ukrayini: suchasniy stan ta nayblizhchi perspektivi’ [Energy Sector in Ukraine: Current State and Near-Term Perspectives], Visnik NAN Ukrayini, no 6, Pp. 53-61.
Efimov, AV, Potanina, TV, Kuhtin, DI, Kavertsev, VL & Garkusha, TA 2015, ‘Analiz metodov i modeley optimalnogo raspredeleniya nagruzok mezhdu energogeneriruyuschimi ob'ektami’ [Analysis of methods and models for optimal load distribution among power generation facilities], Vestnik NTU «HPI»: Seriya «Energeticheskie i teplotehnicheskie protsessyi i oborudovanie», no 16, Pp. 117-123.
Kanyuk, GI, Mezerya, A, Kniazieva, V, Khoroshun, D & Fursova, T 2019, ‘Unified basic software and hardware complex for precision energy-saving system of automatic regulation and control’ [Unified basic software and hardware complex for precision energy-saving system of automatic regulation and control], Radio Electronics Computer Science Control, no 2, Pp. 202-209.
Kaniuk, GI, Mezeria, A, Khomenko, V, Vasylets, T & Fursova, T 2022, ‘Pidvyshchennia tochnosti vymiru ta kontroliu parametriv system palyvopodachi parovykh kotliv elektrostantsii’ [Improving the accuracy of measurement and control of parameters in the fuel supply systems of steam boilers at power plants], Mashynobuduvannia, iss 29, Pp. 80-88.
Kaniuk, GI, Fursova, TM, Mezeria, AY, Dolmatov, OA, Zaika, SO & Halynskyi, PR 2023, ‘Pidvyshchennia ekspluatatsiinoi nadiinosti ta efektyvnosti obladnannia kotelnykh ustanovok teploelektrostantsii shliakhom pidvyshchennia yakosti vymiriuvan yikh tekhnolohichnykh parametriv’ [Improving the operational reliability and efficiency of boiler equipment at thermal power plants by enhancing the quality of measurement of their technological parameters ], Mashynobuduvannia, iss 31, Pp. 42-49.
Lyubchik, LM & Grinberg, GI 2006, ‘Korrektsiya avtomatizirovannogo rascheta tehniko-ekonomicheskih po-kazateley energobloka’ [Correction of automated calculation of technical and economic indicators of power units], Visnik Natsionalnogo tehnichnogo unive-rsitetu «Harkivskiy politehnichniy Institut». Tematichniy vipusk: Sistemniy analiz, upravlinnya ta Informatsiyni tehnologiyi, iss 19.
Torregrossa, D, Hansen, J, scHernández-Sancho, F, Cornelissen, A, sSchutz, G & Leopold, U 2017, ‘A data-driven methodology to support pump performance analysis and energy efficiency optimization in Waste Water Treatment Plants’, Vol. 208, Pp. 1430–1440.
Severin, VP & Nikulina, EN 2006, ‘Matematicheskoe modelirovanie parogeneratora atomnogo energobloka’ [Mathematical modeling of a steam generator of a nuclear power unit], Visnik Natsionalnogo tehnichnogo universitetu «Harkivskiy politehnichniy Institut», no 19, Pp. 145-150.
Olszewski, P 2016, ‘Genetic optimization and experimental verification of complex parallel pumping station with centrifugal pumps’, Applied Energy, Vol. 17, Pp. 527–539.
Kanyuk, GI, Mezerya, AY, Mihayskiy, DV, Laptinov, IP & Fokina, AR 2012, Rezervyi energosberegayuschego upravleniya tehnologicheskimi protsessami na deystvuyuschih TES i AES [Reserves of energy-saving control of technological processes at operating TPPs and NPPs], Tochka, Harkov.
Kanyuk, GI, Mezerya, AY, Fokina, AR, Laptinova, EV & Laptinov, IP 2012, ‘Energosberegayuschee upravlenie i povyishenie tehniko-ekonomicheskoy effektivnosti nasosnyih ustanovok teplovyih i atomnyih elektrostantsiy’ [Energy-saving control and improvement of the technical and economic efficiency of pumping units at thermal and nuclear power plants], Shidno-Evropeyskiy zhurnal peredovih tehnologiy, no 3/8 (57), Pp. 58-62.
