ПІДВИЩЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ПОТУЖНИХ НАСОСІВ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ ШЛЯХОМ ОПТИМІЗАЦІЇ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

Анотація

DOI: https://doi.org/10.26565/2079-1747-2025-36-06

У статті досліджується проблема підвищення показників якості роботи потужних насосних агрегатів електростанцій шляхом оптимізації систем автоматичного керування. Насоси великої потужності (більше 1 МВт) є критичними елементами енергетичної інфраструктури, що забезпечують роботу циркуляційних, живильних та охолоджувальних контурів. Нестабільність їх функціонування, затягнуті перехідні процеси та надмірні динамічні навантаження призводять до зниження енергоефективності, зростання експлуатаційних витрат і скорочення ресурсу обладнання. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю вдосконалення алгоритмів керування для забезпечення стабільного та економічного режиму роботи насосів в умовах змінних навантажень і високих вимог до надійності. У роботі сформовано математичну модель потужного насоса, що включає напірні, енергетичні та потужнісні характеристики, а також динамічні рівняння другого порядку, які описують взаємодію насоса та електроприводу. На основі моделювання досліджено вплив параметрів ПІД-регулятора на динаміку системи й визначено інтегральні критерії якості (ISE, IAE, ITAE). Наведено результати порівняння оптимізованих і неоптимальних налаштувань, які демонструють суттєве зменшення перерегулювання, скорочення часу перехідного процесу та зниження інтегральних помилок у 1,7–7 разів.

Побудовані напірні, енергетичні та потужнісні характеристики реального насоса потужністю 2000 кВт, а також графіки перехідних процесів і енергетичних показників для різних режимів керування. Запропоновано комплексний показник якості, що поєднує динамічні та енергетичні критерії. Отримані результати підтверджують ефективність оптимізації ПІД-регулятора та можуть бути використані при модернізації систем керування насосами електростанцій, підвищенні їхньої надійності та енергоефективності.