Науковий вісник НГУ

Енергоефективна система живлення та автоматичного керування режимами комплексу „електрична мережа – помпова станція“

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 22

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Електротехнічні комплекси та системи

Останнє оновлення: 17 липня 2018

Опубліковано: 03 липня 2018

Перегляди: 3017

Authors:

Я. С. Паранчук, доктор технічних наук, професор, orcid.org/0000-0002-8400-1267, Національний університет „Львівська політехніка“, м. Львів, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; vladyslav. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. Г. Лисяк, кандидат технічних наук, orcid.org/ 0000-0002-8371-6455, Національний університет „Львівська політехніка“, м. Львів, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; vladyslav. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета. Розроблення схемотехнічних і алгоритмічних рішень для комплексного поліпшення показників електротехнологічної ефективності комплексу „електрична мережа – насосна станція“ („ЕМ-НС“), підвищення його енергоощадності, отримання раціональної структури та алгоритму роботи системи автоматичного керування режимами перекачування рідини.

Методика. Схемотехнічні та алгоритмічні рішення розроблені на основі порівняльного аналізу показників енергоефективності перекачування рідини за використання різних схем електричного живлення, сполучення силових електричних і гідравлічних кіл і способів керування продуктивністю відцентрових насосних (помпових) агрегатів, що отримані в серії математичних експериментів на розробленій математичній (комп’ютерній) моделі комплексу „ЕМ-НС“.

Результати. Розроблено схему електричного живлення й схему електричних і гідравлічних сполучень відцентрових насосних агрегатів, а також створено структуру та алгоритм роботи мікропроцесорної системи автоматичного неперервно-дискретного керування режимами перекачування рідини зі сталим тиском у трубопроводі на повному діапазоні зміни продуктивності комплексу „ЕМ-НС“.

Наукова новизна. Створена модель синтезу сигналу неперервно-дискретного керування режимами перекачування рідини відцентровими насосними агрегатами у структурі замкненої системи стабілізації тиску у трубопроводі.

Практична значимість. Використання розроблених схемних, системних і алгоритмічних рішень дає змогу поліпшити, у порівнянні із прийнятим базовим варіантом, основні показники електротехнологічної ефективності комплексу „ЕМ-НС“, зокрема, зменшити питомі витрати активної електроенергії, покращити коефіцієнт потужності, зменшити відхилення напруги мережі, а також зменшити споживання повної й реактивної потужностей, що призведе до суттєвого заощадження електричної енергії. Запропоновані рішення можуть бути використані як під час проектування нових, так і у процесі експлуатації діючих комплексів „ЕМ-НС“.

References.

1. Makarov, V. H., 2012. Analysis of the system properties of an asynchronous electric drive: monograph. Kazan: NRTU. ISBN 978-5-7882-1366-8.

2. Ramos, H. M., Costa, L. H. M. and Gonçalves, F. V., 2012. Energy Efficiency in Water Supply Systems: GA for Pump Schedule Optimization and ANN for Hybrid Energy Prediction. In: Avi Ostfeld, ed. Water Supply System Analysis ‒ Selected Topics, рр. 75‒103. DOI: 10.5772/50458.

3. Kutsyk, A. S., Lozynskyi, A. O. and Kinchur, O. F., 2015. Mathematical model of system “frequency-controlled electric drive – pump – water supply network”. Herald of Lviv Polytechnic National University. Electrical power and electromechanical systems, 834, pp. 48–55.

4. Tkachuk, O., 2014. Optimization of city water supply networks. Motrol. Commission of motorization and energetics in agriculture, 16(6), pp. 85–92. Available at: <http://agro.icm.edu.pl/agro/element/bwmeta1.element.agro-22efb0a9-f919-4786-a176-2f273fdf1234/c/ 11Tka­chuk.pdf> [Accessed 12 May 2017].

5. Harihara, P., Parasuram P. Harihara, Alexander G. Parlos and Dr. Dimitris Papantonis, eds., 2012. Fault Diagnosis of Centrifugal Pumps Using Motor Electrical Signals. Texas A&M University [pdf], 20(1), pp. 15‒32. Available at: <https://cdn.intechopen.com/pdfs-wm/ 29650.pdf> [Accessed 25 June 2017].

6. Akpan, P. U., Jones, S., Eke, M. N. and Yeung, H., 2017. Modelling and transient simulation of water flow in pipelines using WANDA Transient software. Ain Shams Engineering Journal, 8(3), pp. 457‒466. DOI: 10.1016/j.asej.2015.09.006.

7. Lysiak, V. H. and Hoholiuk, P. F., 2015. Generalized mathematical model of steady-state modes of the pumping station electric power supply system. In: Proc. of the Institute of Electrodynamics of the NAS of Ukraine, 42, pp. 22‒26.

8. Lysiak, V. H., Shelekh, Yu. L. and Sabat, M. B., 2017. Mathematical model of electrotechnical complex for power supply system. Scientificand Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 17(4), pp. 733–743.

9. Hryhorskyi, S. Y. and Serediuk, M. D., 2017. Mathematical modelling of the characteristics of oil pumps for changes in the variable frequency.I International scientific journal “Internnauka”, 1(1), pp. 99‒104.

10. M., Youguang Guo and Zhu, J. G., 2013. Power converters for wind turbines: Current and future development. In: Materials and Processes for Energy: Communicating Current Research and Technological Developments. Edition Energy Book. Ch. 15. Available at: <https://www.researchgate.net/profile/M_Rabiul_Islam/publication/262974138_Power_converters_for_wind_turbines_Current_and_future_development/links/550103ab0cf2de950a71d6dd/Power-converters-for-wind-turbines-Current-and-future-development.pdf> [Accessed 19 April 2017].

 повний текст / full article