2.Энергосбережение - Югорский государственный университет

2.Энергосбережение
Содержание
1. Прогнозирование удельных норм расхода электроэнергии на нефтехимических
предприятиях____________________________________________________стр.1.
2. Оптимизация режимов работы установок электроцентробежных насосов
механизированной добычи нефти ___________________________________стр.11.
3. Разработка и исследование алгоритмов идентификации и векторного управления в
асинхронном электроприводе______________________________________стр.23.
4. Минимизация потерь энергии в электротехнических комплексах предприятий
нефтедобычи __________________________________________________стр.29.
5. Разработка способов экспериментального определения параметров и механических
характеристик асинхронных двигателей_______________________________стр. 47.
6 . Исследование силовых трансформаторов при несинусоидальных
режимах______________________________________________________стр. 57.
7. Разработка методики расчета установившихся режимов электрических сетей наружного
освещения с учетом нелинейных характеристик светодиодных светильников ____стр.67.
8 . Исследование электропотребления и разработка методов нормирования и повышения
эффективности использования электроэнергии в образовательных
учреждения___________________________________________________стр. 76.
9 . Совершенствование, исследование и диагностирование систем управления
асинхронного частотно-регулируемого электропривода механизмов буровой
установки_____________________________________________________стр. 87.
Прогнозирование удельных норм расхода электроэнергии на
нефтехимических предприятиях
Цель работы:
Разработать метод прогнозирования удельных норм расхода электроэнергии,
имеющих
высокую
степень
адекватности,
путем
решения
следующих
задач:
аналитическое исследование природы и параметров погрешностей существующих
методов прогноза с последующим выделением доминирующих факторов; разработка
алгоритма и компьютерной программы для адекватной оценки удельных норм;
методическое обеспечение процесса прогнозирования удельных норм с учетом
неравномерной загрузки электротехнического оборудования.
В работе требуется решить следующие задачи:
1.
Обосновать
что
электропотребление
электротехнического
оборудования
предприятий в зависимости от режимов загрузки производственных мощностей
представляет собой Гауссовский процесс с переменным математическим ожиданием.
2. Рассмотреть математическую модель прогнозирования удельного расхода
электроэнергии по управляемым производственным факторам.
3. Рассмотреть методику определения и прогнозирования удельных норм расхода
электроэнергии в условиях вариации технологических параметров.
Методы исследования, используемые в работе:
Положение системного анализа, методы теории математической статистики и теории
вероятностей, регрессионного, корреляционного, факторного и дисперсионного анализа.
Актуальность работы:
Промышленные
предприятия
были
и
остаются
основными
потребителями
энергоресурсов: на долю электротехнического оборудования приходится около 80% от
общего количества используемой электрической энергии. Постоянный рост цен на
электроэнергию вызывает повышение себестоимости производимой продукции, что
снижает ее конкурентоспособность. В этой связи были изданы ряд законов и
правительственных постановлений РФ и РТ по проблеме энергосбережения (Федеральный
закон и закон РТ «Об энергосбережении», постановление Правительства РФ «О
дополнительных мерах по стимулированию энергосбережения в России» .
Современные требования к проблеме энергосбережения значительно возросли, что
требует
проведения
на
промышленных
предприятиях
существенного
анализа
используемых методов оценки параметров удельных норм расхода электроэнергии.
Положение дел в этом вопросе еще далеко от совершенства и объясняется это в первую
очередь многообразием факторов, затрудняющих оптимальное определение показателей
нормирования
электропотребления.
Последнее
вызывает
случаи
завышения
или
занижения плановой удельной нормы отдельных производств, что приводит к
необоснованному перерасходу электроэнергии, не подтвержденному ни техникоэкономическими расчетами, ни фактическим снижением электропотребления.
Проведенный на отдельных предприятиях нефтехимической промышленности анализ
показал, что утвержденные производственные нормы удельных расходов электроэнергии
во многих случаях не стимулируют экономии электроэнергии, а установление
нормативных значений от базового показателя с учетом 3-5% экономии не может
применяться в современных условиях работы производств при значительной вариации
технологических параметров.
Нормирование и контроль за расходом электрической энергии при сложившихся
режимах работы электротехнического оборудования должны осуществляться по итоговым
показателям работы (по конечному продукту), что даст возможность организовать
адекватное прогнозирование удельного расхода электроэнергии на предприятии и
позволит экономно расходовать электрическую энергию. В свете указанных задач
большое значение приобретает разработка и дальнейшее совершенствование научно
обоснованных методов нормирования и планирования потребности промышленных
предприятий в электрической энергии.
Перечисленные обстоятельства свидетельствуют об актуальности данной работы.
Рекомендации
по
содержанию
работы
(содержание
теоретической
и
экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по
заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение
1.
Основные
принципы
математических
методов
прогнозирования
электропотребления
2.
Анализ методов прогнозирования электропотребления
3.
Оценивание параметров нелинейных моделей при прогнозировании удельных
норм расхода электрической энергии
4. Разработка алгоритма прогнозирования удельного расхода электрической энергии
5. Корректировка параметров исследования по результатам пассивного эксперимента
6. Технико-экономическое обоснование результатов исследований на предприятиях
нефтехимической промышленности
7. Основные выводы и рекомендации
Расширенный список рекомендуемой литературы:
Введение
1.
Аввакулов
В.Н., Кузнецов Н.М.
Анализ
и
нормирование
электропотребления
обогатительной фабрики Текст. // Промышленная энергетика. 1987. -№ 12. - С. 4-5.
2. Авилов-Карнаухов Б.Н. Метод нормирования и расчета электроэнергии для
предприятий, выпускающих разнородную продукцию Текст.: Труды VII международной
конференции по промышленной энергетике. Киев: Техника, 1972.-С. 9.
3. Адонц Г.Т., Арутюнян А.А. Методы расчета и способы снижения расхода энергии в
электрических сетях энергосистем Текст. Ереван: Луйс, 1986.- 184 с.
4. Айвазян С.А. Статистические исследования зависимостей: Применение методов
корреляционного и регрессионного анализа при обработке результатов экспериментов
Текст. М.: Металлургия, 1968. - 228 с.
5. Алгоритмы и программы восстановления зависимостей Текст. / Под ред. А.Ю.Вапника.
М.: Наука, 1984. - 816 с.
6. Алферова Т.В.
Модель
прогнозирования
параметров
электропотребления
промышленных предприятий Текст.: Межвузовский сборник трудов №90.- М.: издво МЭИ, 1986. С. 40-45.
7. Алферова Т.В. Разработка и обоснование методов прогнозирования электропотребления
на предпроектных стадиях Текст.: Дис. . канд. техн. наук: 05.09.03 / Моск. энерг. ин-т. М.,
1987.
8. Анализ и прогноз развития больших технических систем Текст. / Под ред.
С.А.Саркисяна. М.: Наука, 1983. - 280 с.
9. Ананичева С.С.,
электропотребления
Кожов
К.Б.,
Стаймова
нефтедобывающей
Е.Д.
Модели
промышленности
прогнозирования
региона
Текст.
//
Моделирование электроэнергетических систем: Тезисы докладов IX Всесоюзной научной
конференции. Рига, 1987. - С. 327-328.
10. Ю.Анчарова Т.В. Экономия электроэнергии на промышленных предприятиях Текст.
М.: Высшая школа, 1990. - 174 с.
11. П.Асриян Э.Г. Нормирование технологических расходов электрической энергии в
нефтепереработке и повышение экономичности работы электрооборудования Текст.: Дис.
. канд. техн. наук: 05.09.03 / Грозн. нефт. ин-т. -Грозный, 1993.
12. Белашов В.Ю. и др. Составление и анализ балансов потребления электрической
энергии
промышленными
предприятиями:
Учебное
пособие
Текст.
/
Белашов
В.Ю., Иванов В.О., Грачева Е.И. Казань: Изд-во КГЭУ, 2003. -215 с.
13. Белых Б.П. и др. Электрические нагрузки и электропотребление на горнорудных
предприятиях Текст. / Белых Б.П., Свердель И.С., Олейников В.К. -М.: Недра, 1971.-244 с.
14. Бокс Дж., Дженкис Г. Анализ временных рядов Текст. Прогноз и управление. М.: Мир,
1974. - 255 с.
15. Бородюк В.П. Статистические методы математического описания сложных объектов
Текст.: Учебное пособие. М.: изд-во МЭИ, 1981. - 92 с.
16. Бэнн Д.В. Фармер Е.Д. Сравнительные модели прогнозирования электрической
нагрузки Текст. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 200 с.
17. В.Н.Винославский, А.Ф.Бондаренко и др. Прогнозирование электропотребления
производственных объединений Текст. // Энергетика и электрификация. 1974. -№ 5. - С.
30-31.
18. Вейц В.И. Экономия электрической энергии в промышленности Текст.- М. Л.:
Госэнергоиздат, 1947. - 208 с.
19. Вентцель Е.С. Теория вероятностей Текст. Изд. 4-е, стер. М.: Наука, 1965,-576 с.
20. Виленский Н.М. и др. Нормирование электропотребления в промышленности Текст. /
Виленский Н.М., Клюев Ю.Б., Резникова Р.С. — Свердловск, 1968.-57 с.
21. Волобринский С.Д. Вопросы нормирования и прогнозирования электропотребления
при многономенклатурном производстве Текст.: Труды VII международной конференции
по промышленной энергетике. Киев: Техника, 1972.-С. 12.
22. Волобринский С.Д. Электрические нагрузки и балансы промышленных предприятий
Текст. Л.: Энергия, 1976. - 128 с.
23. Волобринский С.Д., Гельфарб А.И., Михайлов А.К. Определение фактических
удельных
расходов
электроэнергии
и
прогнозирование
электропотребления
при
многономенклатурном производстве Текст. // Промышленная энергетика. 1970. - № 5. - С.
12.
24. Гмошинский В.Г. Инженерное прогнозирование Текст. М.: Энергоатом-издат, 1982.208 с.
25. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебное пособие для
вузов Текст. Изд. 7-е, стер. М.: Высшая школа, 2000. - 479 с.
26. Гофман И.В. Нормирование потребления энергии и энергобалансы промышленных
предприятий Текст. М. - Л.: Энергия, 1966. - 319 с.
27. Гофман И.В., Госпитальник Г.Л. Организация и планирование энергохозяйства
промышленных предприятий Текст. М. -Л.: Госэнергоиздат, 1954.- 440 с.
28. Гранецкий В.Н. Нормирование энергопотребления на промышленных предприятиях на
основе имитационного моделирования Текст.: Дис. . канд. экон. наук: 08.00.05 / Уральск,
политех, ин-т. Свердловск, 1991.
29. Грязнов С.А. Совершенствование расчетов норм расхода электроэнергии Текст. //
Совершенствование нормативной базы планирования отрасли.- М.: ВНИПИэнергопром,
1985. С. 57-60.
30. Гужов Н.П. Прогнозирование электропотребления по подразделениям предприятия
как системы взаимосвязанных параметров Текст. // Известия ВУЗов. Энергетика. 1987. № 8. - С. 112-115.
31. Гусейнов Ф.Г.,
Мамедьяров
О.С.
Планирование
эксперимента
в
задачах
электроэнергетики Текст. М.: Энергоатомиздат, 1988. — 151 с.
32. Дзевенцкий А.Я. Анализ и прогнозирование электроэнергетических показателей
промышленных предприятий Текст. // Промышленная энергетика.- 1981.-№ 10.-С. 15-18.
33. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ Текст.: В 2-х кн. / Пер. с англ.
2-е изд. перераб. и доп. Кн. 1. - М.: Финансы и статистика, 1986.-366 с.
34. Дулесова Н.В., Фуфаев В.В. Прогнозирование структуры электропотребления и
мощности региона Текст. // Кибернетика электрических систем: Тезисы докладов XII
сессии Всесоюзного научного семинара. Гомель, 1991.- С.149.
35. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке Бейсик для
персональных ЭВМ Текст. М.: Наука, 1987. - 165 с.
36. Елисеева И.И., Юзбашев М.М. Общая теория статистики: Учебник Текст. / Под ред.
чл.-корр. РАН И.И.Елисеевой. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 1999. 480 с.
37. Железко Ю.С. и др. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в
электрических сетях: Руководство для практических расчетов Текст. / Железко
Ю.С., Артемьев А.В., Савченко О.В. М.: НЦ ЭНАС, 2003. - 280 с.
38. Иберла К. Факторный анализ Текст. М.: Статистика, 1980. - 365 с.
39. Ивахненко А.Г. Индуктивный метод самоорганизации моделей сложных систем Текст.
Киев: Наукова думка, 1982. - 296 с.
40. Игнатов А.Н.
Методика
прогнозирования
электропотребления
объединенных
энергосистем Текст. // Принципы и методологические основы проектирования ЕЭС СССР.
М.: Энергоатомиздат, 1985. - С. 69-74.
41. Идиятуллин Р.Г. Проблемы энергосбережения в промышленности: Теория и практика
Текст. Казань: Отечество, 2002. - 304 с.
42. Идиятуллин Р.Г., Шуралев Д.В. Разработка теории расчета адекватных удельных норм
электропотребления для нестационарных режимов загрузки предприятия Текст. //
Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики.-2001.-№ 11-12.-С. 101-112.
43. Идиятуллин Р.Г., Шуралев Д.В. Статистические методы исследования при разработке
математической модели электропотребления производственного объекта Текст. //
Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2002. - № 5-6. - С. 56-69.
44. Ильинский Н.Ф. Элементы теории эксперимента Текст. М.: изд-во МЭИ, 1980.-90 с.
45. Калиткин Н.Н. Численные методы Текст. М.: Статистика, 1978. - 512 с.
46. Кендел М. Временные ряды Текст. М.: Финансы и статистика, 1981. - 199 с.
47. Кирпичников П.А. и др. Химия и технология синтетического каучука Текст. Л.:
Химия, 1970. - 527 с.
48. Кистенев В.К. Анализ и прогнозирование электропотребления на предприятиях
химической промышленности Текст.: Дис. . канд. техн. наук: 05.09.03 / Красноярск, гос.
техн. ун-т. Красноярск, 1999.
49. Клименко А.П. Получение этилена из нефти и газа Текст. — М.: Науч.-технич. изд-во
нефт. и горно-топ. лит., 1962. 235 с.
50. Клюев Ю.Б. Планирование энергопотребления на промышленном предприятии Текст.
-М.: Энергия, 1970. 118 с.
51. Ковалева Л.Н. Многофакторное прогнозирование на основе рядов динамики Текст. М.: Статистика, 1980. — 148 с.
52. Ковалевский A.M. Проблемы нормирования и его совершенствование Текст. //
Плановое хозяйство. 1983, - № 2. - С. 12.
53. Колемаев В.А., Калинина В.Н. Теория вероятностей и математическая статистика
Текст. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ-ДАТА, 2003. -352 с.
54. Константинов Б.А. О применении математических методов при нормировании
потребления электроэнергии в промышленности Текст. // Электричество.- 1964.-№ 1.-С.
66.
55. Константинов Б.А., Воскобойников Д.М. Оптимизация режимов электропотребления в
машиностроении Текст. // Промышленная энергетика. 1980. -№5.-С. 6-9.
56. Копцев JI.А. Нормирование и прогнозирование потребления электроэнергии в
зависимости от объемов производства Текст. // Промышленная энергетика. 1996. -№ 3. С. 21-23.
57. Копытов Ю.В., Чуланов Б.А. Экономия электроэнергии в промышленности Текст. -М:
Энергоатомиздат, 1982. 108 с.
58. Кудрин Б.И.
Электроснабжение
промышленных
предприятий
Текст.
М.:
Энергоатомиздат, 1995. - 416 с.
59. Кудрин Б.И., Прокопчик В.В. Электроснабжение промышленных предприятий Текст.
— Минск: Высшая школа, 1988. 357 с.
60. Лагуткин О.Е.
Прогнозирование
параметров
электропотребления
многономенклатурных химических производств Текст.: Дис. . канд. техн. наук: 05.09.03 /
Моск. энерг. ин-т. -М., 1994.
61. Лившиц С.М. Отдельные вопросы электроснабжения промышленных предприятий
Текст. // Промышленная энергетика. 1948. - № 5, - С. 1-6.
62. Литвинов О.Б. и.др. Современный промышленный синтез изопрена Текст.- М.:
ЦНИИТЭХим, 1968. 97 с.
63. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул: Учебное
пособие для вузов Текст. М.: Высшая школа, 1988. - 239 с.
64. Малютов М.Б. Математические модели и результаты в теории отсеивающих
экспериментов Текст. //Вопросы кибернетики. 1977.-№35.-С. 31-33.
65. Матюнина Ю.В. Прогнозирование электропотребления промышленных предприятий в
условиях структурных изменений производства Текст.: Дис. . канд. техн. наук: 05.09.03 /
Моск. энерг. ин-т. М., 1992.
66. Меламед A.M., Тимченко В.Ф., Сааред К.А. Моделирование динамики изменений
потребления электрической энергии энергосистем при неполной информации Текст. //
Электричество. 1977. - № 9. - С. 66-69.
67. Мелехин В.Т.,
Таратин
автоматизированная
система
В.А.,
Шишов
распределения
А.Н., Шнеерова В.Г.
лимитов
Отраслевая
электроэнергии
между
предприятиями Текст. // Промышленная энергетика. 1973. — № 3. -С. 20-23.
68. Могиленко А.В., Манусов В.З. Методы оценки потерь электроэнергии в условиях
неопределенности Текст. // Электричество. 2003. - № 3. - С. 2-8.
69. Мойсюк Б.Н. Упрощенный метод математической обработки данных, полученных
пассивным экспериментом: Планирование эксперимента Текст. -М.: Наука, 1966.-216 с.
70. Мостеллер Ф., Тьюки Дж. Анализ данных и регрессия Текст. Вып. 2.- М.: Финансы и
статистика, 1982. 236 с.
71. Наконечный А.В.
Организация
внутрипроизводственного
нормирования
энергопотребления на машиностроительном предприятии Текст.: Дис. . канд. экон. наук:
08.00.05 / Ленингр. инж.- экон. ин-т. Л., 1991.
72. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы анализа и обработки наблюдений
Текст. М.: Наука, 1965. - 275 с.
73. Находов В.Ф. и др. Прогноз потребной мощности и энергии промышленных
предприятий Текст. / Находов В.Ф., Праховник А.В., Розен В.П. Киев: Знание, 1982. - 28 с.
74. Нормативное расходование материалов Текст. / Под ред. С.А.Кулеша,
75. A.К.Шубникова. М.: Высшая школа, 1976. - 256 с.
76. Нормирование топливно-энергетических
ресурсов и
регулирование режимов
электропотребления: Сборник инструкций Текст. // Под общ. ред.
77. B.В.Дегтярева. М.: Недра, 1983. - 223 с.
78. Основные положения по нормированию расхода топлива, тепловой и электрической
энергии в народном хозяйстве Текст. М.: Атомиздат, 1980.-23 с.
79. Правила устройства электроустановок Текст. 6-е изд. перераб. и доп. с изменениями М.: Главгосэнергонадзор России, 1998. - 608 с.
80. Праховник А.В. Технические средства и концепция управления электропотреблением
Текст. // Промышленная энергетика. 1990. - № 4. - С. 2-4.
81.
Праховник
А.В., Алейников В.А.,
Находов
В.Ф.
Динамическая
модель
прогнозирования и коррекции электропотребления промышленных предприятий Текст. //
Горная электромеханика и автоматика. 1980. - № 36.- С. 6-8.
82. Прокопчик В.В.,
Кудрин
Б.В.,
Якимов
А.Е.
Прогноз
электропотребления
промышленных предприятий на основе индуктивного метода самоорганизации Текст. //
Известия ВУЗов. Энергетика. 1986, - № 5, - С. 20-24.
83. Прокопчик В.В.,
Мартыненко
Т.В.,
Кудрин
Б.И.
Прогнозирование
развития
электрического хозяйства металлургических предприятий Текст. // Промышленная
энергетика. 1984. - № 8. - С. 29-32.
84. Рабочая книга по прогнозированию Текст. / Под ред. И.В.Бестужева-Лада. М.: Мысль,
1982. - 430 с.
85. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента Текст. М.:
Наука, 1971. - 192 с.
86. Сальников А.Х., Шевченко Л.А. Нормирование потребления и экономия топливноэнергетических ресурсов Текст. М.: Энергоатомиздат, 1986.- 240 с.
87. Смоляк С.А., Титаренко Б.П. Устойчивые методы оценивания Текст.- М.: Статистика,
1980. 189 с.
88. Справочник по типовым программам моделирования Текст. / Под ред. А.Г.Ивахненко.
Киев: Техника, 1980. - 184 с.
89. Справочник по электропотреблению в промышленности Текст. / Под ред. Г.П.Минина,
Ю.В.Копытова. Изд. перераб. и доп. М.: Энергия, 1988.- 496 с.
90. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию Текст.: В 2-х томах. Т. 1.
Электроснабжение / Под общ. ред. Ю.Г.Барыбина и др. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 464
с.
91. Статистические методы в инженерных исследованиях: Лабораторный практикум
Текст. / Под ред. Г.К.Круга. М.: Высшая школа, 1983. - 216 с.
92. Статистические методы для ЭВМ Текст. / Под ред. К.Энслейна, Э.Рэлстона,
Г.С.Уилфа. Пер. с англ. / Под ред. М.Б.Малютова. М.: Наука, 1986.-464 с.
93. Тайц А.А. Методика нормирования удельных расходов электрической энергии Текст. М.: Госэнергоиздат, 1966. 183 с.
94. Тайц А.А., Брдлик М.Р. Применение математического метода при нормировании
удельных расходов электроэнергии в промышленности Текст.- М.: изд-во МИЭИ им.
С.Орджоникидзе, 1973. 55 с.
95. Тейл Г. Прикладное экономическое прогнозирование Текст. М.: Прогресс, 1970.-293 с.
96. Теория прогнозирования и принятия решений Текст. / Под ред. С.А.Саркисяна. М.:
Высшая школа, 1977. - 335 с.
97. Уманский С.И. Опыт нормирования электропотребления на предприятии Текст. //
Промышленная энергетика. 1987. - № 2. - С. 6-8.
98. Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий:
Учебник для вузов Текст. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1979.-408 с.
99. Федоров В.В. Теория оптимального эксперимента Текст. М.: Наука, 1971.- 185 с.
100. Фуфаев В.В. Структурно-топологическая устойчивость динамики ценозов Текст. //
Кибернетические системы ценозов: синтез и управление: Материалы докладов МОИП.
М.: Наука, 1991. - С. 18-26.
101. Хабдуллина З.К. Разработка методики нормирования электропотребления в условиях
многономенклатурного производства Текст.: Дис. . канд. техн. наук: 05.09.03 / Моск.
энерг. ин-т. -М., 1993.
102. Хартман К. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов
Текст. М.: Мир, 1977. - 552 с.
103. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами Текст. -М.: Мир,
1973.- 195 с.
104. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования Текст. М.: Прогресс, 1970. 342 с.
105. Шуралев Д.В. Оценка параметров нелинейных моделей при расчете удельного
расхода электрической энергии Текст. // Известия высших учебных заведений. Проблемы
энергетики. 2002. - № 1-2. - С. 111-116.
106. Щеколдина Т.В. Статистическое прогнозирование объема электропотребления Текст.
// Методологические проблемы статистического исследования социально-экономического
потенциала: Материалы докладов научной конференции. М.: Изд-во МЭИ, 1989. - С. 9296.
107. Якимов А.Е. Определение потребности в электроэнергии в условиях ограничений
Текст. // Повышение надежности и качества электро и теплоснабжения г. Москвы:
Материалы семинара. М., 1983. - С. 23-27.
108. Янг Э. Прогнозирование научно-технического прогресса Текст. М.: Прогресс, 1970.216 с.
109. Ястребов П.П. Использование и нормирование электрической энергии в процессах
переработки и хранения Текст. М.: Колос, 1973. - 311 с.
Оптимизация режимов работы установок электроцентробежных насосов
механизированной добычи нефти
Цель работы:
Оптимизировать
установившиеся
режимы
работы
УЭЦН
с
регулируемым
электроприводом
В работе требуется решить следующие задачи:
1. Рассмотреть перспективы и экономическую целесообразность применения
регулируемого электропривода в структуре УЭЦН.
2. Сформулировать задачу оптимизации установившихся режимов работы УЭЦН с
обоснованием критерия, параметров оптимизации и ограничений.
3. Провести системный анализ параметров определяющих показатели работы УЭЦН
и выявить наиболее значимые факторы
4.
Разработать
математическую
модель
УЭЦН,
учитывающую
основные
технологические и технические параметры
5.
Разработать
алгоритм;
управления,
установившихся режимов работы УЭЦН
обеспечивающий
оптимизацию
6. Оценить эффективность разработанного алгоритма путем имитационного
моделирования и экспериментальных испытаний на скважине.
Методы исследования, используемые в работе:
Рекомендуется использовать принципы системного анализа, теории управления,
теории
оптимизации;
математическое
моделирование
гидромеханических
и
электротехнических систем, метод планирования эксперимента; программные средства
RosPump и MatLab с приложениями Simulink и Power System Blockset; экспериментальные
исследования УЭЦН на основе наблюдений в процессе эксплуатации.
Актуальность работы:
Нефтедобывающая отрасль играет огромную роль в экономике России, в связи с чем
повышение эффективности нефтедобычи (снижение затрат ресурсов на поддержание
функционирования нефтедобывающего комплекса) является актуальной задачей.
Нефтедобыча характеризуется высоким уровнем энергоемкости -расходы на
электроэнергию составляют от 30 до 50 % от общей суммы затрат. Следует отметить, что
в западных странах эти затраты составляют только 10 % издержек на добываемое сырье.
Очевидно, что в условиях непрерывного роста тарифов на электроэнергию доля затрат на
электроэнергию при нефтедобыче будет возрастать.
Увеличение издержек связано также с изменением состояние сырьевой базы,
качеством запасов на разрабатываемых и открываемых месторождениях, ухудшением
условий нефтедобычи (высокие газовый фактор, обводненность, давление насыщения и
вязкость откачиваемой продукции). Большая часть месторождений с активными запасами
находится на последней стадии разработки, увеличивается доля трудноизвлекаемых
запасов (в отечественной базе она составляет порядка 60-70 %), для вновь открытых
месторождений характерны низкие показатели нефтенасыщенности и проницаемости
пород коллекторов.
В связи с обозначенными проблемами значение исследований, направленных на
решение задачи оптимизации технологии нефтедобычи, возрастает. Актуальность
проблемы подтверждается рядом целевых программ, в том числе Федеральной
программой «Энергоэффективная экономика» с отдельным разделом «Нефтедобывающий
комплекс».
Повышение эффективности работы нефтедобывающих предприятий осуществляется
за счет организационно-управленческих и технических мероприятий. При этом важное
место занимают вопросы совершенствования электротехнических комплексов (ЭТК),
используемых в технологической системе нефтедобычи.
Мероприятия,
электроэнергии
за
по
усовершенствованию
счет
повышения
ЭТК
направлены
энергетических
на
сбережение
показателей
комплексов;
модернизацию оборудования; оптимизацию функциональных характеристик ЭТК и
режимов их работы, обеспечивающих повышение добывных возможностей скважины,
надежности и долговечности. При этом совершенствованию, в первую очередь, подлежат
ЭТК, потребляющие наибольшее количество электроэнергии. К таким комплексам
относятся установки механизированной добычи нефти.
Одним из основных средств механизированной добычи нефти являются установки с
электроцентробежными насосами (УЭЦН). В .РФ около 35 % всех нефтяных скважин
оснащены УЭЦН, ими обеспечивается основной объем добычи жидкости и нефти (более
65 %). В Западной Сибири с использованием УЭЦН добывается до 90 % нефти,
количество скважин, оборудованных УЭЦН, превышает 20 тысяч штук. Тенденция
возрастающего использования УЭЦН, по всей видимости, сохранится.
Существенный
вклад
в
исследование
проблемы
повышения
эффективности
эксплуатации УЭЦН внесли многие ученые и промысловые работники: Ю.А. Балакирев,
А.А. Богданов, А.Н. Дроздов, Г.З. Ибрагимов; В.Н. Ивановский, П.Д. Ляпков,
А.Х. Мирзаджанзаде, И.Т. Мищенко и другие.
За последние годы достигнуты значительные успехи в разработке оборудования для
нефтегазовой отрасли — повысились их надежность и производительность, облегчены
условия эксплуатации. Развитие информационных технологий привело к созданию
совершенных программных продуктов по подбору оборудования. Тем не менее даже
качественный подбор оборудования не гарантирует оптимального функционирования
ЭТК в связи с неточностью исходных данных и изменчивостью условий их эксплуатации.
Данное
обстоятельство
приводит
к
необходимости
регулирования
производительности ЭТК с целью оптимизации технологического режима.
Традиционные способы регулирования производительности насосных установок
(дросселирование
напорных
линий
насосов,
регулирование
напряжения
вторичной обмотки трансформатора, изменение общего числа работающих агрегатов по
одному из технологических параметров) практически не учитывают энергетические
аспекты, что приводит к нерациональному использованию потребляемой электроэнергии.
Результаты исследований зарубежных и отечественных ученых показывают, что
задача может быть решена за счет использования регулируемого электропривода. Высокая
эффективность применения такого электропривода для оптимизации режимов работы
различных технологических систем подтверждена многолетним мировым опытом.
Важный вклад в теорию и практику регулируемого электропривода внесли: А .Я.
Бернштейн, Н.Ф. Ильинский, В.И. Ключев, М.П. Костенко, Б.С. Лезнов, Г.Б. Онищенко,
А.С. Сандлер, Р.С. Сарбатов и другие.
Решением
проблемы
повышения
эффективности
эксплуатации
УЭЦН
с электроприводом на базе асинхронного двигателя занимаются многие ведущие
отечественные и зарубежные исследователи: В.А. Ведерников, М.С. Ершов, A.M. Зюзев,
В.Н. Ивановский, Б.Г. Меньшов, А.Д. Яризев, Kloeppel F., Drehsler Р. и другие.
Однако,
несмотря
констатировать,
что
на
наличие
вопросы
публикаций
оптимизации
по
данной
работы
УЭЦН
проблеме,
с
можно
регулируемым
электроприводом в скважинных условиях изучены пока не достаточно полно.
Существующие системы управления работой ЭТК нельзя в полной мере рассматривать
как интеллектуальные, так как они не обеспечивают принятия решения по установлению
наиболее рациональных параметров технологического режима для условий, сложившихся
в определенный момент времени. Задачи, решаемые системами управления, сводятся в
основном к сбору информации и передаче ее на верхний уровень управления.
В связи с вышесказанным можно заключить, что в настоящее время потенциал
оптимизации технологии нефтедобычи за счет управления не исчерпан.
В связи с развитием и внедрением в компаниях нефтяной отрасли многоуровневых
информационных систем, технологий искусственного интеллекта, новых методов
контроля
и
диагностики
параметров,
измерительных
средств
и
мощных
микропроцессорных контроллеров создаются условия для разработки эффективных
алгоритмов
автоматического
управления
ЭТК,
позволяющих
оптимизировать
технологический процесс добычи нефти и получать значительный экономический эффект.
Рекомендации
по
содержанию
работы
(содержание
теоретической
и
экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по
заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение.
ГЛАВА 1 ВЫБОР СТРУКТУРЫ УЭЦН.
1.1 Технологическая система добычи нефти.
1.2 Оборудование добывающей скважины.
1.3 Пути повышения эффективности эксплуатации УЭЦН.
1.4 Преимущества и перспективы применения регулируемого электропривода в УЭЦН.
1.5 Оценка эффективности применения регулируемого электропривода в
УЭЦН.
Выводы.
ГЛАВА 2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ УЭЦН.
2.1 Задача управления УЭЦН.
2.2 Задача оптимизации установившихся режимов работы УЭЦН.
2.2.1 Критерий оптимизации установившихся режимов работы УЭЦН.
2.2.2 Параметры и ограничения задачи оптимизации установивщихся режимов работы
УЭЦН.
2.3 Модели и методы решения задачи управления УЭЦН.
2.4 Технические средства управления УЭЦН.
Выводы.
ГЛАВА 3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УЭЦН.
3.1 Выбор среды моделирования.
3.2 Математические модели программы RosPump.
3.2.1 Расчет физико-химических свойств флюидов и модель потока.
3.2.2 Модель притока жидкости.
3.2.3 Модель скважины.
3.2.4 Модель насоса.
3.3 Моделирование электромеханической подсистемы УЭЦН.
3.3.1 Математическая модель источника
3.3.2 Математическая модель скважинного трансформатора.
3.3.3 Математическая модель двигателя.
3.3.4 Математическая модель тепловых процессов двигателя.
3.3.5 Математическая модель кабельной линии.
3.3.6 Математическая модель электромеханической подсистемы
УЭЦН.
Выводы.
ГЛАВА 4 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ УЭЦН.
4.1 Выбор структуры преобразователя частоты и способа регулирования электропривода.
4.2 Синтез модели УЭЦН.
4.2.1 Синтез модели гидромеханической подсистемы.
4.2.2 Синтез модели электромеханической подсистемы.
4.3 Структура и алгоритм управления УЭЦН.
Выводы.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Агеев Ш.Р. Оборудование для добычи нефти с высоким содержанием свободного газа и
опыт его эксплуатации / Ш.Р. Агеев, А.В. Берман,
2. A.M. Джалаев, А.Н. Дроздов, А.Г. Кан, В.Н. Маслов // Техника и технология добычи.
Проблемы и пути их решения: Труды III науч.-практ. конф. — Нефтеюганск, 2005.
3. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П.
Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976. -279 с.
4. Аррилага Дж. Гармоники в электрических системах / Дж. Аррилага, Д. Брэдли, П.
Боджер; пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.
5. Белоусенко И.В. Новые технологии и современное оборудование в электроэнергетике
нефтегазовой промышленности / И.В. Белоусенко, Г.Р. Шварц, С.Н. Великий, М.С.
Ершов, А.Д. Яризов. М.: ООО «Недра-Бизнессцентр», 2007. - 478 с.
6. Беспалов В.Я.
поколения
для
Перспективы
частотно
создания
отечественных
электродвигателей
регулируемого электропривода //
нового
Электрооборудование:
эксплуатация и ремонт. — 2006. № 3. ~ С. 3-14.
7. Богданов А.А. Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти. М.: Недра,
1968. - 272 с.
8. Борисов Ю.П. Особенности проектирования разработки нефтяных месторождений с
учетом их неоднородности / Ю.П. Борисов, З.К. Рябинина,
9. B.В. Воинов. М.: Недра, 1976. - 285 с.
10. Бочарников В.Ф. Погружные скважинные центробежные насосы с электроприводом.
— Тюмень: «Вектор Бук», 2003. — 336 с.
11. Браславский И.Я.
центробежных
Сравнительный
насосов
/
И.Я.
анализ
способов
Браславский,
регулирования
A.M. Зюзев,
Н.П.
подачи
Трусов
//
ЭП. Электропривод. 1983. - № 2 (112). - С. 8-10.
12. П.Бруслова О.В. Классификация отказов скважин после капитального ремонта по
статическим данным // Изв. вузов. Нефть и газ. — 1998. — № 6. — С. 23.
13. Важнов А.И. Электрические машины. — Л.: Энергия, 1968. — 768 с.
14. Ведерников В.А.
Модели
и
методы
управления
режимами
работы
и
электропотреблением погружных центробежных установок: Автореф. дис. д-ра техн. наук.
Тюмень, 2006. - 32 с.
15. Ведерников В.А. Оптимизация системы электропривода погружного насоса / В.А.
Ведерников, О.А. Лысова // Изв. вузов. Нефть и газ. 2002. — № 5. - С. 88-92.
16. Ведерников В.А. Оценка влияния качества напряжения 0,4 кВ на кустах с УЭЦН на
показатели работы скважинного оборудования / В.А. Ведерников, Г.Я. Григорьев, Д.В.
Евсеенко // Энергетика Тюменского региона. 2002. - № 1. - С. 18-24.
17. Владимирова Э.В. Методика расчета совместной работы пласта и погружного
центробежного насоса на ЭЦВМ «Минск-32» / Э.В. Владимирова, Л.Г. Зайцева, Р.Ш.
Шакиров // Тр. ТатНИПИнефть. — Бугульма, 1971. Вып. 19. -С. 146-159.
18. Вольдек А.И. Электрические машины. — Л.: Энергия, 1978. 832 с.
19. Временное методическое руководство по расчету режимов скважин, эксплуатируемых
глубинными насосами (ЭЦН и ШГН). Уфа: БашНИПИнефть, 1976. - 114 с.
20. Генералов И.В. Повышение эффективности эксплуатации скважин, оборудованных
УЭЦН, в осложненных условиях Самотлорского месторождения: Автореф. дис. канд.
техн. наук. — Уфа, 2005. 20 с.
21. Гинзбург М. История одного изобретения / М. Гинзбург, В. Павленко, Р.
Камалетдинов // Нефтегазовая Вертикаль. — 2006. № 12. - С. 88-89.
22. Гопан А.И. Пакет прикладных программ для оптимизации работы системы «насосскважина» / А.И. Гопан, В.Н Филлипов. — М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1984. 6 с.
23. ГОСТ 18058-80 Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые погружные
серии ПЭД. Технические условия. — М.: ИПК Изд-во стандартов, 1987. 37 с.
24. ГОСТ 11828-86 Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний. —
М.: ИПК Изд-во стандартов, 1987. — 32 с.
25. ГОСТ 30195-94 Электродвигатели асинхронные погружные. Общие технические
условия. Минск: Межгосударственный Совет по стандартизации, метрологии и
сертификации, 1994. — 31 с.
26. ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств. Нормы
качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.:
ИПК Изд-во стандартов, 1998. - 32 с.
27. Григорьев Г.Я. Повышение эффективности управления энергетическими комплексами
в нефтегазодобыче: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Тюмень, 2005. — 23 с.
28. Гусейнов Ф.Г. Планирование эксперимента в задачах электроэнергетики / Ф.Г.
Гусейнов, О.С. Мамедяров. М.: Энергоатомиздат, 1988.- 150 с.
29. Дахнов В.Н.
Геофизические
методы
определения
коллекторских
свойств
и
нефтегазонасыщенности горных пород. — М.: Недра, 1975. — 165 с.
30. Деньгаев А.В. Повышение эффективности эксплуатации скважин погружными
центробежными насосами при откачке газожидкостных смесей: Дис. канд. техн. наук:
25.00.17. — 160 с.
31. Домбровский В.В. Асинхронные машины: теория, расчет, элементы проектирования /
В.В. Домбровский, В.М. Зайчик. — JL: Энергоатомиздат, 1990. -368 с.
32. Донцов К.М. Разработка нефтяных месторождений. М.: Недра, 1977. -360 с.
33. Дроздов А.Н.
Разработка
методики
расчета
характеристики
погружного
центробежного насоса при эксплуатации скважин с низкими давлениями у входа в насос:
Дис. канд. техн. наук. М.: МИНХ и ГП им. И.М. Губкина, 1982.-212 с.
34. Дьяконов В .П. Matlab 6: Учебный курс. СПб.: Питер, 2001. - 592 с.
35. Ерка Б.А. Особенности технологии эксплуатации электроцентробежными насосами
скважин с неустановившимися режимами работы: Автореф. дис. канд. техн. наук. —
Тюмень, 2006. — 24 с.
36. Зозуля Ю.И. Интеллектуальный нефтепромысел реального времени / Ю.И. Зозуля,
И.Д. Кизина, В.А. Алабужев / Автоматизация и метрология в нефтегазовом комплексе:
Материалы науч.-практ. конф. — Уфа: Нефтеавтоматика, 2007. С. 26-28.
37. Зюзев A.M.
Развитие
теории
и
обобщение
опыта
разработки
автоматизированных электроприводов агрегатов нефтегазового комплекса: Дис. д-ра техн.
наук: 05.09.03. Екатеринбург, 2004. - 347 с.
38. Ибрагимов Г.З. Разработка нефтяных месторождений: в 4 т. / Г.З. Ибрагимов,
Н.И. Хисамутдинов, С.В. Муравленко, В.Н. Артемьев, А.Г. Телин, А.Р. Латыпов, Т.А.
Исмагилов. М.: ВНИИОЭНГ. 1994. - Т. 2 -275 с.
39. Ивановский В.Н. Комплексная система диагностики работоспособности скважинных
насосных установок / В.Н. Ивановский, В.И. Дарищев, B.C. Каштанов, А.А. Сабиров,
С.С. Пекин // РНТЖ Нефтепромысловое дело. — 1997. — № 11.
40. Ивановский В.Н. Максимально и минимально допустимые частоты вращения ротора
УЭЦН
при
регулировании
добывных
возможностей
с
помощью
частотных
преобразователей // Производство и эксплуатация УЭЦН: Докл. XII Всеросс. техн. конф.
— Альметьевск, 2004.
41. Ивановский В.И. Новые возможности ПК «Автотехнолог» // Нефтяная вертикаль,
2006. -№12. С. 100-102.
42. Ивановский В.Н. Установки погружных центробежных насосов для добычи нефти /
В.Н. Ивановский, С.С. Пекин, А.А. Сабиров М.: ГУП Изд-во «Нефть и газ» ГУП Нефти и
газа им. И.М. Губкина, 2002. - 256 с.
43. Игревский В.И.
Исследование
влияния
газовой
фазы
на
характеристику
многоступенчатого центробежного насоса при откачке газожидкостных смесей из
скважин: Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М.: МИНХ и ГП им.
И.М. Губкина, 1977. - 192 с.
44. Ильинский Н.Ф. Электропривод: энерго- и ресурсосбережение / Н.Ф. Ильинский,
В.В. Москаленко. — М.: Издательский центр «Академия», 2008.-208 с.
45. Ильинский Н.Ф. Энергосберегающий электропривод насосов / МЭИ. -С. 3-8.
46. Ильинский Н.Ф.
Энергосбережение
в
центробежных
машинах
средствами
электропривода // Вестник МЭИ, 1995. № 1. - С. 53-62.
47. Казачковский Н.Н. Определение параметров и характеристик асинхронных двигателей
по данным каталога и опыта холостого хода / Н.Н. Казачковский, В.Б. Зворыкин, В.К.
Козлов // Промышленная энергетика. — 1988. -№ 10.
48. Клейменов В.Ф. О расчете коэффициента продуктивности скважин, оборудованных
глубинными насосами, типа УЭЦН // Нефтепромысловое дело. -1977.-№9.-С. 42-43.
49. Ключев В.И. Теория электропривода. — М.: Энергоатомиздат, 1985. —560 с.
50. Ковалев В.З.
Моделирование
электротехнических
комплексов
и
систем
как
совокупности взаимодействующих подсистем различной физической природы: Дис. д-ра
техн. наук. Омск, 2000. - 312 с.
51. Козаченко В.Ф.
Создание
микроконтроллерных
систем
высокопроизводительных
управления
для
современного
встраиваемых
комплектного
электропривода: Автореф. дис. д-ра техн. наук. М., 2007. - 40 с.
52. Козлов В.В. Оперативное управление погружными установками добычи нефти с
учетом ресурса изоляции электродвигателя: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Тюмень,
2009. — 18 с.
53. Комелин А.В. Интеллектуальная автоматизированная система управления установкой
электроцентробежного насоса: Автореф. дис. канд. техн. наук. Уфа, 2006. — 20 с.
54. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. -М.: Высш. шк.,
2001.-327 с.
55. Кучумов P.P.
Информационно-программное
обеспечение
процесса
гидродинамического моделирования притока жидкости к несовершенной скважине:
Автореф. дис. канд. техн. наук. Тюмень, 2007. - 20 с.
56. Лезнов Б.С. Применение регулируемого электропривода в насосных установках
систем водоснабжения и водоотведения / Б.С. Лезнов, В.Б. Чебанов // Электротехника,
1995. № 7. - С. 9-12.
57. Лезнов Б.С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных и воздуходувных
установках. М.: Энергоатомиздат, 2006. — 360 с.
58. Линев B.C. Методика подбора ЭЦН по параметрам скважин // Нефтяное хозяйство.
1971. - № 7. — С. 9-13.
59. Ляпков П.Д. Влияние газа на работу погружного центробежного насоса ЭН5-800 //
Нефтяное хозяйство. 1958. - № 2. - С. 43-49.
60. Ляпков П.Д.
О
влиянии
вязкости
жидкости
на
характеристику
погружных
центробежных насосов // Тр. ВНИИ им. Крылова. М., 1964. -Вып. 41.-С. 71-107.
61. Меньшов Б.Г. Электрооборудование нефтяной промышленности / Б.Г. Меньшов, И.И.
Суд, А.Д. Яризов. М.: Недра, 1990. - 364 с.
62. Меньшов Б.Г.
Электротехнические
установки
и
комплексы
в
нефтегазовой
промышленности / Б.Г. Меньшов, М.С. Ершов, А.Д. Яризов. М.: Недра, 2000. - 488 с.
63. Методика расчета норм расхода электрической энергии на добычу нефти. 1983.-64 с.
64. Минигазимов М.Г. Исследование влияния газа на работу погружного центробежного
насоса ЭЦН6-160-1100 / М.Г. Минигазимов, А.Г. Шарипов, Ф.Л. Минхайров // Тр.
ТатНИПИнефть. Бугульма, 1971. - Вып. 15. - С. 157164.
65. Митюков А.А. Скважинные системы контроля технологических параметров установок
электроцентробежных насосов / А.А. Митюков, О.Р. Искандаров // Нефтяное хозяйство.
— 2004. — № 11. — С. 26-27.
66. Мищенко И.Т. Расчеты в добыче нефти. М: Недра, 1989. — 245 с.
67. Мощинский Ю.А. Определение параметров схемы замещения асинхронной машины
по каталожным данным / Ю.А. Мощинский, В.Я. Беспалов В.Я., А.А. Кирякин //
Электричество. 1998. - № 4. - С. 38-42.
68. Муравьев И.М. Эксплуатация погружных центробежных электронасосов в вязких
жидкостях и газожидкостных смесях / И.М. Муравьев, И.Т. Мищенко. М.: Недра, 1969. 248 с.
69. Нагиев Али Тельман Оглы. Разработка и исследование технологии добычи нефти при
применении интенсивных методов воздействия на пласт: Автореф. дис. канд. техн. наук.
— Тюмень, 2006. — 24 с.
70. Налимов В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов /
В.В. Налимов, В.А. Чернова. — М.: Наука, 1965. — 340 с.
71. Непомнящий М.А. Погружные электродвигатели для скважинных насосов / Отв.
редактор И.Я. Шор. Кишинев: ШТИИНЦА, 1982. - 168 с.
72. Нефтегазовая Вертикаль. 2006. - № 12.
73. Нефть, газ и газовый рынок / http: // www.ngfi-.ru/ngd.html7neftl4.
74. Никифоров А.Д. Разработка адаптивной системы управления частотно регулируемого
электропривода: Дис. канд. техн. наук: 05.09.03. Москва, 2005.-126 с.
75. Норенков И.П.
Введение
в
автоматизированное
проектирование
технических
устройств и систем: учебное пособие. — М.: Высшая школа, 1986. — 304 с.
76. Онищенко Г.Б. Электропривод турбомеханизмов / Г.Б. Онищенко, М.Г. Юньков. -М.:
Энергия, 1972.-240 с.
77. Оттерпол Г. Технические и экономические аспекты применения энергосберегающих
электроприводов в насосных и вентиляторных механизмах (из опыта работы фирмы «Elpo
FG», Германия) / Г. Оттерпол, Р. Хюбнер // Электротехника. 1995. -№ 7. - С. 12-16.
78. Павлов И.В. Системы прямого адаптивного управления / И.В. Павлов, И.Г. Соловьев. М.: Наука, 1989. 136 с.
79. Полак Э. Численные методы оптимизации: Единый подход: пер. с англ. / Э. Полак; под
ред. И.А. Вателя; пер. с англ. Ф.И. Ерешко. — М.: Мир, 1974.-376 с.
80. Полищук В.В. Исследование высших гармоник при регулировании УЭЦН с помощью
преобразователей частоты /В.В. Полищук, Д.В. Евсеенко,
81.
B.Б.
Прохорова
//
Энергетика
Тюменского
региона.
—
Тюмень: НТЦ «Энергосбережение», 2001. — № 4. С. 35-37.
82. Помвин Е.В. Новые технологии в производстве ПЭД // Установки для добычи и
перекачки пластовой жидкости. Проблемы, решения, сервис: Труды науч.-практ. конф.
Пермь: Новомет, 2006.
83. Разработка нефтяных месторождений. Т. 2 «Эксплуатация добывающих и
нагнетательных скважин» / Г.З. Ибрагимов, Н.И. Хисамутдинов,
84. C.В. Муравленко, В.Н. Артемьев, А.Г. Телин, А.Р. Латыпов, Т.А. Исмагилов. -М.:
ВНИИОЭНГ, 1994. 205 с.
85. Реклейтис Г. Оптимизация в технике: В 2-х кн. Кн. 1. Пер. с англ. / Г. Реклейтис, А.
Рейвиндран, К. Рэгсдел. М.: Мир, 1986. — 350 с.
86. Реклейтис Г. Оптимизация в технике: В 2-х кн. Кн. 2. Пер. с англ. / Г. Реклейтис, А.
Рейвиндран, К. Рэгсдел. М.: Мир, 1986. - 320 с.
87. Сандлер А.С. Автоматическое управление асинхронными двигателями / А.С. Сандлер,
Р.С. Сарбатов. М.: Энергия, 1974. - 328 с.
88. Сарач Б.М. Энергосберегающая насосная станция (опыт практической реализации) /
Б.М. Сарач, А.Ю. Зиновьев и др. // Вестник МЭИ. 1995. - № 1. — С. 63-66.
89. Сипайлов В.А. Индивидуальная компенсация реактивной мощности // Электроэнергия:
от получения и распределения до эффективного использования: Материалы Всеросс.
науч.-техн. конф. Томск: Изд-во ГНУ, 2006.-С. 152-155.
90. Сипайлов В.А. Математическое
моделирование электротехнического комплекса
механизированной добычи нефти / Наука, технологии, инновации: Труды Всеросс. науч.
конф. Новосибирск, 2008. С. 46-47.
91. Сипайлов В.А. Применение схем индивидуальной компенсации реактивной мощности
в нефтедобывающей отрасли // Электрика. № 3. — 2006. -С. 19-21.
92. Сипайлов В.А.
Применение
управляемого
электропривода
в
установках
с
электроцентробежным насосом добычи нефти // Электромеханические преобразователи
энергии: Материалы международной научно-технической конференции. Томск: Издво ТПУ, 2007. - С. 311-313.
93. Сипайлов В.А.
Способы
повышения
энергоэффективности
установок
электроцентробежных насосов механизированной добычи нефти / В. А. Сипайлов,
В.Г. Букреев, Н.Ю. Сипайлова // Известия вузов. Проблемы энергетики. Казань. -№ 7-8/1,
2008. - С. 31-41.
94. Система погружной телеметрии «Электон ТМС»: Руководство по эксплуатации ЦТКД
023 РЮ. — Радужный (Владимирская обл.), 2004. — 15 с.
95. Смородов Е.А. Методы повышения надежности и эффективности технологического и
энергетического оборудования добычи и транспорта нефти и газа: Дис. д-ра техн. наук:
05.02.13, 05.26.03. — Уфа, 2004. -317 с.
96. Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием. —
М.: Издательский центр «Академия», 2007. — 272 с.
97. Соловьев И.
Г.
Гибкие
автоматизированные
технологии
нефтедобычи.
Концептуальные основы и системные принципы // Вестник кибернетики. — Тюмень,
2004. Вып. 3. - С. 136-138.
98. Справочная книга по добыче нефти / Под ред. К.Ш. Гиматудинова. -М.: Недра, 1974.704 с.
99. Справочник мастера по добыче нефти, ПРС, КРС. / Под ред. А.О. Атепаева. Сургут:
РИИЦ «Нефть Приобья», 2001. - 316 с.
100. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных
месторождений. Добыча нефти / Под общей ред. Ш.К. Гиматудинова / Р.С. Андриасов,
И.Т. Мищенко, А.И. Петров и др. — 2-е изд., стереотипное. М.: ООО ТИД «Альянс»,
2005. — 455 с.
101. Станция управления «Электон-05» / Руководство по эксплуатации. ЗАТО, г.
Радужный, Владимирская обл., 2005. - 72 с.
102. Станчу И. Эффективная вязкость водонефтяных эмульсий в каналах рабочих органов
погружных центробежных насосов / И. Станчу, П.Д. Ляпков // Нефтепромысловое дело.
1976. -№ 2. — С. 25-28.
103. Техническое описание компьютерной программы подбора погружного оборудования.
Уфа, 2006. — 70 с.
104. Универсальная методика подбора УЭЦН к нефтяным скважинам УМП ЭЦН-79 /
В.Н. Филиппов, Ш.Р. Агеев, Г.А. Гендельман, А.И. Гопан, Г.Е. Горькова. -М.: ОКБ БН,
1979. 169 с.
105. Усольцев А.А. Частотное управление асинхронными двигателями: Учебное пособие.
СПб.: СПбГУ ИТМО, 2006. - 94 с.
106. Филиппов В.Н. Библиотека программ «Электронасос» // РНТС Автоматизация и
телемеханизация нефтяной промышленности. — 1977. — № 12. -С. 11-15.
107. Фролов С.В. Вопросы анализа надежности УЭНЦ при интенсификации добычи нефти
/ С.В. Фролов, Д.В. Маркелов // НТЖ. Надежность и сертификация оборудования для
нефти и газа. М.: Нефть и газ, 2002.-№2.
108. Фролов С.В. Повышение эффективности эксплуатации УЭЦН путем разработки и
внедрения методики подбора и оптимизации работы оборудования: Дис. канд. техн. наук:
05.02.13. М., 2005. - 139 с.
109. Хачатурян В.А.
Управление
электроснабжением
нефтеперерабатывающих
предприятий в условиях массового применения регулируемого электропривода. СПб.:
СПбГТУ, 2002. - 64 с.
110. Чертов Р.А.
Математическое
моделирование
электротехнического
комплекса
«установка электроцентробежного насоса» нефтегазодобывающих предприятий: Дис.
канд. техн. наук: 05.09.03. Омск, 2005. — 181 с.
111. Чичеров А.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы. М.: Недра, 1983.-312 с.
112. Шершнев А. Станции управления насосами нефтедобычи -интеллект нарастает! //
Нефтегазовая Вертикаль. № 12. - 2006. - С. 104-105.
113. Ярыш Р.Ф. Повышение эффективности работы электротехнических комплексов
предприятий нефтедобычи: Дис. канд. техн. наук: 05.09.03. -Чебоксары, 2003. 185 с.
114. An Analysis of application of submersible electric pumping systems in the Santa Barbara
channel. Report/ TRW Reda Pumps. USA, 1972. - 66 p.
115. Beggs DH Production Optimization Using NODAL Analysis. OGGI Publication, Tulsa,
1991.
116. Положительное решение по заявке на полезную модель № 2009122263/22(030778).
Система
оптимального
управления
установкой
электроцентробежного
насоса
/
В.А. Сипайлов, В.Г. Букреев , Н.Ю. Сипайлова. Заявлено 10.06.09.
117. Сипайлов В.А. Оптимальное управление установкой электроцентробежного насоса с
частотно регулируемым асинхронным приводом / В.А. Сипайлов, В.Г. Букреев , Н.Ю.
Сипайлова // Известия ВУЗов. Электромеханика. №4. - 2009. - С. 66-69.
Разработка и исследование алгоритмов идентификации и
векторного управления в асинхронном электроприводе
Цель работы:
Разработать структуру управления энергосберегающим электроприводом буровых
станков типа СБШ, улучшающая энергетические показатели.
В работе требуется решить следующие задачи:
1. Рассмотреть модель структуры системы управления электроприводом вращателя
бурового станка, отличающаяся тем, что используется принцип управляемого резонанса
для минимального потребления электроэнергии.
2. Проанализировать зависимости показателей резонансного режима от параметров
электромеханической системы с разомкнутой и замкнутой структурой системы
управления электропривода.
3. Проанализировать зависимости энергетических характеристик электропривода
показателей резонансного режима.
Методы исследования, используемые в работе:
Экспериментальные исследования с использованием математических методов
моделирования динамических процессов с помощью пакета прикладных программ
MATLAB, которая представляет собой хорошо апробированную и надежную систему,
рассчитанную на решение широкого круга математических задач в универсальной
матричной форме.
Актуальность работы:
В настоящее время на карьерах и разрезах подготовка горных пород к выемке с
применением взрывного воздействия обеспечивается бурением взрывных скважин, при
этом до 70-80% объемов бурения выполняется шарошечными станками. Потери мощности
в трансмиссиях главных механизмов современных буровых станков подчас достигают
2040% как для электроприводов постоянного тока, так и для объемных гидроприводов,
выполненных
необходимость
по традиционной
применения
схеме.
буровой
Рост
техники
цен
с
на
энергоносители
энергосберегающими
вызывает
силовыми
установками, использующими электрический двигатель.
Буровая штанга представляет собой систему с распределенными параметрами, которая
является источником продольных и поперечных колебаний. Упругие усилия,
возникающие при этом, для большинства машин и механизмов являются
нежелательными, т.к. приводят к дополнительным динамическим нагрузкам. Для
механизмов вращателей буровых станков эти упругие колебания желательно использовать
как дополнительный источник механических воздействий, направленный на разрушение
горных пород при бурении. Решение такой задачи позволяет сформировать
энергосберегающую технологию, при которой потенциальная энергия в буровой штанге
не рассеивается в элементах электромеханической системы, а направляется на разрушение
горной массы при бурении. Поэтому разработка энергосберегающего
электропривода буровых станков является актуальной научной задачей.
Рекомендации
по
содержанию
работы
(содержание
теоретической
и
экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по
заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ТЕХНИЧЕСКАЯ НАПРАВЛЕННОСТЬ РАБОТ В
ОБЛАСТИ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА БУРОВЫХ СТАНКОВ.
1.1 .Техническая направленность и анализ систем электропривода буровых станков.
1.2. Анализ энергосберегающих технологий в электроприводах машин и установок.
1.3. Постановка задачи исследования.
Глава 2. АНАЛИЗ РЕЗОНАНСНЫХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
БУРОВЫХ СТАНКОВ.
2.1. Электромеханическая система вращателя бурового станка как объект регулирования.
2.2. Обоснование и выбор воздействия на ЭМС вращателя, регулируемые координаты в
резонансных режимах.
2.3.
Исследование
резонансных
режимов
в
электромеханической
системе
при
управляющем возмущающем воздействии.
2.4. Исследование резонансных режимов в электромеханической системе при статическом
возмущающем воздействии.
2.5. Эквивалентная схема замещения и энергетические свойства
ЭМС вращателя бурового станка в резонансных режимах.
2.6. Выводы.
Глава 3. УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕЗОНАНСНЫЙ РЕЖИМ ЭМС ВРАЩАТЕЛЯ БУРОВОГО
СТАНКА.
3.1. Исследование резонансных режимов в электромеханической системе с жесткой
отрицательной обратной связью по скорости двигателя.
3.2. Исследование резонансных режимов в электромеханической системе с гибкой
отрицательной обратной связью по скорости двигателя.
3.3. Исследование резонансных режимов в электромеханической системе с жесткой
отрицательной обратной связью по току двигателя.
3.4. Исследование резонансных режимов в электромеханической системе с гибкой
отрицательной обратной связью по току двигателя.
3.5. Энергетические свойства ЭМС вращателя бурового станка в резонансных режимах с
замкнутой системой управления.
3.6. Выводы.
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭМС БУРОВЫХ СТАНКОВ.
4.1. Методика экспериментальных исследований ЭМС вращателя бурового станка в
резонансных режимах.
4.2. Исследование резонансных режимов электромеханической системы вращателя
бурового станка с разомкнутой цепью воздействия.
4.3. Исследование резонансных режимов электромеханической системы вращателя
бурового станка с замкнутой цепью воздействия.
4.4. Методика определения основных параметров электромеханической системы
вращателя бурового станка в резонансных режимах.
4.5. Исследование электромеханической системы вращателя
бурового станка с
рациональной структурой активного управления резонансными режимами.
4.6. Выводы.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
Введение
1.
Обоснование
способа
и
разработка
средств
энергосбережения
в электроприводе вращателя бурового станка.
2. Аванесов В.А., Москалева Е.М. Расчеты бурового оборудования. /Уч. пособие. -Томск,
—1995. -103с.
3. Божко Р.В., Сиротский А.Н. Электропривод вращателя станка шарошечного бурения. //
Полезные ископаемые России и их освоение: Ежегод. науч. конф. молод, уч. 23-24 апреля
1997 г. С-Петербург,- 1997. -с.62.
4. Гаджумян Р.А. Анализ конструкций надцолотных амортизаторов. // Промышленность
Армении. -1976. №4. - с.49-50.
5. Гавашели Л.Ш.
Признаки
неравномерности
скорости
вращения
динамического
бурового става станков шарошечного бурения и методы устранения.// Тр. ин-т / Ин-т
горной механики АН ГССР. -1990 с.9.
6. Гавашели Л.Ш.
Теория
виброударных
процессов,
возникающих
при
бурении
шарошечными станками с применением виброзащитного устройства. // Тр. ин-т / Ин-т
горной механики АН ГССР. -1998 с.9;
7. Глушко В.В. Характеристики режимов работы горных машин и их автоматическое
управление. М.: Недра, 1983. - 240с.
8. Григорьев М.И. Выбор электропривода бурового станка с учетом крутильных
колебаний колонны бурильных труб //Новые достижения в науках о Земле: Тез. докл. 2-й
Междунар. конф. М.:МГТА, 1996. - с.176-178.
9. Ильинский Н.Ф.
Энергосбережения
в
центробежных
машинах
средствами электропривода. //Вестник МЭИ.- 1995-№1. -с.53-62
10. Калинин С.Г. Динамика несущих конструкций буровых установок.-Львов. Изд-во при
Львов. Гос. ун-та, 1988. -141с.
11. Каталог разработок АзНИПИнефти в области техники и технологии бурения.// Баку
АзНИПИнефть. Баку, - 1986. - с.42.
12. Кирьянчук В.Г. Обоснование и выбор параметров анкерных устройств для станков
шарошечного бурения: Дис. . канд.техн.наук: 05.09.03 / Моск.горный ин-т. -М., 1987. 195с.
13. Ключев В.И.
Серия,
модульных
тиристорных
преобразователей
ПТЭМ-2Р
экскаваторного исполнения // Автоматизированный электропривод АЭП — 2001: Тр. III
Междунар. науч.- техн. конф. 12-14 сентября 2001г. -Н. Новгород, 2001, с.152 - 155.
14.
Ключев
В.И!,, Миронов Л.М.,
Славгородский
В.Б.
Перспективные
системы
экскаваторного электропривода // Энергосбережение на; промышленных предприятиях:
Тез.докл. Матер. II Междунар. науч.-техн. конф Магнитогорск, 2000. - с.266 — 268
15. Кутузов Б.Н. Теория техники и технологии буровых работ. — М.: Недра, 1972,-340с.
16. Лебедев Е.Д.,
Неймарк
В.Е.,
Пистрак
М.Я., Слежановский О.В.
Управление
вентильными электроприводами постоянного тока.-М.: Энергия,т 1970,-200с.
17. Леоненко С.С., Леоненко А.С. Специальные технические средства повышения
эксплуатационных свойств электромеханического оборудования горных предприятий:
Монография Иркутск: ИрГТУ, 1999. - 126с.
18. Лиманов Е.Л. Пути совершенствования техники и технологии бурения скважин //
Совершенствования техники и технологии: Тез. докл. Межвуз. сб. науч. тр. КазПТИ.
Алма-Ата, 1986. - с.54—58.
19. Лясецкий В .А. Буровые машины и механизмы./Уч. пособие. — Тбилиси, 1988. -421с.
20. Моцохейн Б.И. Электротехнические комплексы буровых устано-вок.-М.: Недра, 1991.253с.
21. Моцохейн Б.И., Парфенов Б.М., Шпилевой В.А. Электропривод, электрооборудования
и электроснабжения буровых станков.-Изд-во ТюмГНТУ- Тюмень , 1999. 262с.
22. Нанкин Ю.А. Результат испытаний бурового станка БСШ с автоматизацией процесса
бурения // Известия вузов. Горный журнал — 1961.—№ 4. -с. 49-52.
23. Обморшев А.Н. Введение в теорию колебаний. М.:Наука, 1965. -276с.
24. Панфилов Г.А. Управляемые колебательные процессы в технологии бурения
горизонтальных скважин. -Изд-во ТюмГНТУ, Тюмень. - 1999.- 109с.
25. Петков О.Н. Разработка и исследование системы автоматического управления
скоростью ленточного конвейера по входному грузопотоку; Автореф. дис. канд. тех. наук:
05.05.06/ Моск. горный ин-т. М., 1984. -12с.
26. Плащанский JI.A.,
Фащиленко
Д.В.,
Хапаев
А.Б.
Анализ
энергетических
характеристик электромеханической системы в резонансных режимах М., 2001.- Деп. в
изд-во МГГУ 04.06.2001, №468.
27. Рябчиков А.Б. Проектирование буровых машин и механизмов. /Уч. пособие-Томск,1995.- 103с.
28. Сандалов В.Ф.
Исследование
исполнительного
органа
гидромеханизации
роторного
экскаватора:
защитногоустройства
привода
Дисканд.техн.наук:
05.09.03
/Моск.горный ин-т. -М., 1988.-154с.
29. Сениашвили А.Д. Основы методики исследования и расчета динамики системы
бурильного инструмента // Тр. ин-т / Ин-т горной механики АН ГССР.- 1986,- с.98 102.
30. Сениашвили А.Д. О виброзащите станков шарошечного бурения для открытых горных
работ // Тр. ин-т / Ин-т горной механики АН ГССР. -1972,-с. 70 -73.
31. Симонов В.В., Юнин Е.К. Влияние колебательных процессов на работу бурильного
инструмента
М.:
Автоматизированный
Недра,
1977,-
электропривод
216с.42: Соловьев А.В.,
вращателя
станка
Ананьев
шарошечного
В.И.
бурения./
Уч.пособие. С-Петербург,1999, -96с.
32. Столяров И.Н. Автоматизированный электропривод станков шарошечного бурения.-Л.
:Изд-во ЛГИ, 1979 85с.44: Суханов А.Ф., Кутузов Б.Н., Шмидт Р.Г. Вибрация и
надежность работы станков шарошечного бурения М.: Недра, 1969,— 156с.
33. Технико-экономические показатели работы буровых станков на открытых разработках
СКБ/СГО - М.: 1993-24с.
34. Трегубов Н.М. Станки, технология и экономия шарошечного бурения-М.: Недра,
1975,-280с.
35. Тулин B.C.
и
перевооружения
др.
подземной
Технико-экономическое
добычи
угля
на
обоснование
основе
энергетического
регулируемого
привода
электрического / Краткое содержание техотчета МГИ по теме ПУ-13-541/223 .-МГИ, 1971.
36. Тулин B.C. Теоретические основы автоматизации производствен-• ных процессов в
горной промышленности.- МГИ, 1961.
37. Тулин B.C. Электропривод и автоматика горной промышленности // Электричество.
1963-№ 1- с. 12-16.
38. Фащиленко В.Н.
Разработка
структур
системы
управления
регулируемого
электропривода шахтных ленточных конвейеров: Дис. канд. техн. наук: 05.09.03./Моск.
горный ин-т. -М, 1986. 184с.
39. Фащиленко В.Н., Хапаев А.Б. Динамика электроприводов в резонансном режиме. /
Отдельные статьи горного информационно-аналитического бюллетеня. М. Изд-во МГГУ,
2003. №8 с. 10-18.
40. Фащиленко В.Н., Хапаев А.Б. Резонансный режим электромеханической системы.
/Отдельные статьи горного информационно-аналитического бюллетеня. М. Изд-во МГГУ,
2003. №8 с.3-10.
41. Фащиленко В.Н., Хапаев А.Б. Экспериментальные исследования электромеханической
системы в резонансном режиме с замкнутой цепью воздействия М., 2003- Деп. в изд-во
МГГУ 03.11.2003, №27/9-326.
42. Фрер Ф., Ортенбургер Ф. Введение в электронную технику регулирования-М.:
Энергия, 1974,- 190с.
43. Хапаев А.Б. Анализ энергетических характеристик электромеханической системы в
резонансных режимах с замкнутыми структурами управления.-М., 2003.-Деп. в издво МГТУ 31.10.2003, №27/9-324.
44. Харченко Е.В. Динамические процессы буровых установок. — Свит. -Львов, 1991.173с.
45. Челнаков И.И., Индренко Р.Э., Осиновский Л.Л. Исследования вибраций буровых
шарошечных станков БАШ-250 // Тр. ин-та / Ин-т Гипроникель. 1973- Вып.56 - с. 19-27.
46. Ф 59. Чугунов В.Д., Наринский И.Э. Исследования динамических взаимодействий
шарошечного долота с забоем при бурении скважин // Тр. ин-та НИПИГОРМАШ / Ин-т
НИПИГОРМАШ.- 1986. Вып.2.- с. 30-41.
47. Шабанов В.А. Электрооборудование и электропривод установок бурения.- УНИ .:
Уфа, 1992.- 75с.
48. Шевырев Ю.В., Алексеев В.В., Парфенов Б.М., Смирнов О.В. Энергосбережение в
геологоразведочной отрасли посредством выбора рационального электропривода //
Геологическое изучение и использование недр. МГГА, - 2000.- №4. - с.44-68.
49. Шкурко О.А. Электромеханический преобразователь для бурового снаряда на
грузонесущем кабеле: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.09.03. /С-Петербург. гос. горный
ин-т. РИЦ СППГИ. 1998. - 24с.
50. Шмидт В.Э. Исследование приводов вращательно-подающего механизма бурового
станка ПБС-100 "Сихали" // Полезные ископаемые России и их освоение: Ежегод. науч.
конф. молод, уч. 23-24 апреля 1997 г. С- Петербург-1997. - с.102- 104.
Минимизация потерь энергии в электротехнических комплексах
предприятий нефтедобычи
Цель работы:
1. Разработать и обосновать концепции минимизации потерь электроэнергии в
электротехнических комплексах и системах электроснабжения (СЭС), обеспечивающих
при внедрении полученных рекомендаций снижение потребления электрической энергии
при
сохранении
на
заданном
уровне
производительности
нефтедобывающего
оборудования;
2. Выявить причины неоправданных потерь и выработка рекомендации по их
устранению;
3. Разработать математических моделей электротехнических комплексов и систем
электроснабжения, позволяющих оценить составляющие потерь в них и исследовать
зависимость этих потерь от режимов работы электрооборудования;
4. Разработать методы и алгоритмы управления электротехническими комплексами
нефтедобывающих предприятий, базирующихся на предложенных математических
моделях этих комплексов и обеспечивающих минимизацию потерь электроэнергии в них.
В работе требуется решить следующие задачи:
1. Минимизировать потери электроэнергии основного технологического оборудования
— исполнительного модуля добычной скважины (ИМ);
2. Минимизировать потери электроэнергии за счет согласования параметров
исполнительного модуля и компонентов модуля преобразования, распределения и
обеспечения (МПРО);
3. Минимизировать потери электроэнергии и повышения устойчивости СЭС при
коммутации добычных установок с погружными приводами;
4.
Минимизировать
потери
электроэнергии
и
повышения
устойчивости
при
коммутации добычных установок с поверхностными (наземными) приводами;
5. Разработать методы измерения и усовершенствования технических средств контроля
и учета активной и реактивной составляющих электрической энергии;
6. Разработать технические средства централизованного и автономного регулирования
режимов напряжения и электропотребления.
Методы исследования, используемые в работе:
Основой исследований являются: теория системного подхода к решению вопросов о
системе,
структуре,
электрических
функциях
цепей;
и
методы
системообразующих
математического
связях;
методы
моделирования;
теории
прикладная
гидродинамика; методы теории управления и оптимизации технических систем.
Актуальность работы:
В последние годы резко возросла роль нефтяных предприятий в экономике страны и в
ее народнохозяйственной системе в целом. Поэтому исследования, проводимые в
нефтегазодобывающей
отрасли
и
направленные
на
повышение
эффективности
нефтегазодобычи, являются весьма актуальными. Одно из важнейших направлений этих
исследований — минимизация потерь электроэнергии при добыче, транспортировке и
переработке углеводородного сырья.
Рекомендации по содержанию работы (содержание теоретической и экспериментальной
частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятиязаказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение.
Глава 1. ПРИМЕНЕНИЕ ПРИНЦИПОВ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА К РЕШЕНИЮ
ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ НЕФТЕДОБЫЧИ.
1.1. Используемые положения общей парадигмы системного анализа.
1.2.
Отображение
общих
принципов
системного
анализа
на
предметную
область предприятий нефтедобычи.
1.3. Обоснование конкретных задач проблемы энергосбережения.
Глава 2. МИНИМИЗАЦИЯ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ В ОСНОВНОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ
ОБОРУДОВАНИИ НЕФТЕДОБЫЧИ.
2.1. Формализация параметров среды.
2.2. Согласование параметров оборудования с параметрами среды.
2.3. Результаты моделирования подсистемы: добычное оборудование — пласт.
Выводы по главе.
Глава 3. МИНИМИЗАЦИЯ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ СОГЛАСОВАНИЕМ ПАРАМЕТРОВ
НАГРУЗОК,
ОТХОДЯЩИХ
ЛИНИЙ
И
УЗЛОВ
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ.
3.1. Расчетные схемы и аналитические модели подсистемы: исполнительный модуль
электротехнического комплекса добычной скважины — сопряженный участок отходящей
линии.
3.2. Математическая модель подсистемы: групповая нагрузка -отходящая линия.
3.3.
Определение
рационального
уровня
напряжения
в
центре
питания
электротехнического комплекса предприятия.
3.4. Минимизация потерь энергии в крупных узлах электрической нагрузки.
3.4.1. Математическая модель крупного узла электрической нагрузки.
3.4.2. Анализ комплексных корней уравнения четвертой степени.
3.4.3.
Линеаризованная
математическая
модель
режимов
напряжения
и
электропотребления.
Выводы по главе.
Глава 4. МИНИМИЗАЦИЯ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ ПРИ ОТКЛОНЕНИЯХ И КОЛЕБАНИЯХ
ПИТАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МОДУЛЯ - ЭКДС С ПЭД И ИХ
КОММУТАЦИИ.
4.1. Метод расчета переходных процессов исполнительного модуля - ЭКДС с ПЭД и
компенсирующими установками при возмущениях входного напряжения.
4.2. Математическое моделирование параметров насыщения магнитопроводов погружных
асинхронных электродвигателей исполнительного модуля.
4.3. Анализ результатов моделирования. Оценка электромагнитной устойчивости
исполнительного модуля -ЭКДС с ПЭД.
4.4. Математическое моделирование переходных процессов АД с компенсирующими
установками и активным сопротивлением.
4.5. Оценка устойчивости и потерь энергии исполнительного модуля- ЭКДС.
Выводы по главе.
Глава 5. МИНИМИЗАЦИЯ ПОТЕРЬ ПРИ ОТКЛОНЕНИЯХ И КОЛЕБАНИЯХ
ПИТАЮЩЕГО
НАПРЯЖЕНИЯ
ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО
ПОВЕРХНОСТНЫМ ПРИВОДОМ И ИХ КОММУТАЦИИ.
МОДУЛЯ
-
ЭКДС
С
5.1.
Метод
расчета
граничных
параметров
и
исследование
режима
работы
исполнительного модуля — ЭКДС с ПП в установившихся и переходных процессах.
5.2. Метод расчета граничных параметров исполнительного модуля при использовании
компенсирующих установок
5.3. Математические модели исполнительного модуля - ЭКДС с ПП в пусковых режимах с
учетом (и без учета) компенсирующих установок.
Выводы по главе.
Глава
6.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
МЕТОДОВ
И
ТЕХНИЧЕСКИХ
СРЕДСТВ
ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ.
6.1. Общие вопросы измерения и контроля параметров системы энергообеспечения.
6.2. Измерения параметров в системах с быстродействующими регуляторами.
6.3. Методы поэлементного определения потерь активной мощности в приводах и
трансформаторах.
6.4. Определение потерь активной мощности в линиях электропередач и узлах
электрической нагрузки.
6.5. Классификация технических средств измерения и их
Л характеристики.
6.6.
Сравнение
экспериментальных
данных
с
результатами
математического
моделирования.
Выводы по главе.
Глава 7. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АВТОНОМНОГО И
ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ.
7.1. Технические средства для компенсации потерь напряжения в установившихся и
динамических процессах.
7.2. Автоматическая стабилизация рационального уровня напряжения на секциях
распределительных шин центра питания.
7.3. Регулирование параметров поверхностных приводов винтовых насосов.
7.4. Экономические, экологические и социальные аспекты проблемы энергосбережения.
7.4.1. Некоторые экономические оценки потерь энергии в
НГДК.
7.5.0 некоторых причинах потерь энергии, выявленных в результате общего системного
анализа современного состояния НГДК.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Абрамович Б.Н.,
Иванов
О.В.,
Нурбосынов
Д.Н.,
Макурова
JI.B. Лейман В.А.
Оптимизация режимов работы промысловых линий электропередачи. -Промышленная
энергетика, 1984, № 12, с. 21-24.
2. Абрамович Б.Н., Каменев П.М., Нурбосынов Д.Н. Регулирование уровней напряжения
на промышленных предприятиях в часы максимума нагрузки. // М.: ЦНИЭИуголь, 1987г.
3. Абрамович Б.Н., Нурбосынов Д.Н., Каменев П.М. Техническая и экономическая
эффективность
регулирования напряжения на
11Ш
угольных
шахт
//
В
кн.:
Совершенствование методов разведки и добычи полезных ископаемых крайнего севера.
Сыктывкар, 1988 г.
4. Абрамович Б.Н., Ганский В.П., Нурбосынов Д.Н., Каменев П.М. Автоматизированная
система управления электроснабжением (АСУЭ) предприятий горной промышленности //
В кн.: Проблемы стандартизации в энергетике и энергосбережении. Киев, 1991 г.
5. Абрамович Б.Н., Ганский В.П., Нурбосынов Д.Н., Каменев П.М., Некрасов С.Б.,
Прохорова В.Б. Устройство автоматического управления электроснабжением узла
нагрузки горного предприятия // Горный журнал. -Екатеринбург, 1992 г. № 2.
6. Абрамович Б.Н., Нурбосынов Д.Н. Модель и компоненты системы регулирования
режима напряжения в центре . электропитания //В науч.тех.журн.: Народное хозяйство
Республики Коми. Сыктывкар — Воркута - Ухта, 1992 г. Т.1, № 3.
7. Абрамович Б.Н. и др. «Электромеханические комплексы с синхронным двигателем
и тиристорным возбуждением» СПб: Наука, 1995.
8. А.с. №1185490 (СССР). Устройство защиты от перенапряжений и субгармонических
колебаний установок продольной емкостной компенсации. //Абрамович Б.Н., Ананьев
К.А., Иванов О.В., Макурова Л.В., Нурбосынов Д.Н. Опубл. в Б.И. 1985, № 38.
9. Агафонов В.Ф., Лабода О.Н., Забелло Е.П.
«Многофункциональный сумматор
электроэнергии типа СЭМ-1» Промышленная энергетика. № 9, 1994.
10. Антоневич В.Ф., Гуртовцев А.Л., Гурчик М.Е. «Анализ вычислительных функций
микропроцессорной
информационно-измерительной
системы
учета
и
контроля
электроэнергии» Электромеханика, № 12, 1983.
11. Арзамасцев Д.А. и др. «АСУ и оптимизация режимов энергосистем. Учебное пособие»
М.: Высшая школа, 1983.
12. Афанасьев Н.В., Чернявская И.А., Нурбосынов Д.Н. Совершенствование режима
напряжения и электропотребления в условия предприятий нефтедобычи // Нефть
Татарстана, 1999, - № (1-2), - с. 64-67.
13. Афанасьев Н.В.,
Нурбосынов
Д.Н.
Экспериментальные
исследования самозапуска погружного электродвигателя // Нефть Татарстана, 1999, - №
(3-4), - с. 56-58.
14. Беляков Ю.С. «Расчетные схемы замещения трансформаторов и автотрансформаторов
с регулированием напряжения под нагрузкой и особенности расчета токов короткого
замыкания с их учетом» СПб : ПЭЦпк, 1996.
15. Борисов Ю.П., Пилатовский В.П., Табаков В.П. Разработка нефтяныхместорождений
горизонтальными и многозабойными скважинами. М.:1. Недра, 1964.
16. Богданов А.А. Технология. Всеобщая организационная наука. 2 тома //— М.:
Экономика, 1989г.
17. Бор-Раменский А.Е. Технологические и технические модули автоматизированных
производств (Системный подход к проблеме). // Л.: Наука, 1989г.
18. Бор-Раменский А.Е. Семантические инварианты сложных динамических систем // В
кн.: Системный подход к исследованию и проектированию сложных объектов. // Л.:
Ленинградский институт информатики и автоматизации АН СССР, 1989г.
19. Быценко С.Г. «Инструментальное обеспечение рынка электроэнергии: концепция
создания автоматизированной системы контроля и управления энергопотреблением»
Промышленная энергетика, № 8, 1997.
20. Быценко С.Г. «Инструментальное обеспечение рынка электроэнергии: концепция
создания автоматизированной системы контроля и управления энергопотреблением»
Промышленная энергетика, № 9, 1997.
21. Быценко С.Г. «Инструментальное обеспечение рынка электроэнергии: концепция
создания автоматизированной системы контроля и управления энергопотреблением»
Промышленная энергетика, № 10, 1997.
22. Вагин Г.Я., Лоскутов А.Б. «Исследование режимов работы мощных статических
компенсаторов на металлургических предприятиях с дуговыми печами. Промышленная
энергетика, № 2, 1991.
23. Вагин Г.Я., Лоскутов А.Б., Редькин Е.В. «Расчёт доз колебаний напряжения от
дуговых сталеплавильных печей» Промышленная энергетика, № 2,1993.
24. Варнавский Б.П., Кудрин Б.И. «Проблемы оценки эффективности использования
электрической энергии» Промышленная энергетика, № 12, 1994.
25. Варнавский Б.П., Тубинис В.В. «Проблемы массового внедрения электронных средств
учета электрической энергии в России» Промышленная энергетика, № 12,1994.
26. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах.
М.: Высшая школа, 1978, - 415с.
27. Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирования (применительно к
задачам электроэнергетики): М.: Высшая школа, 1984
28. Веников В.А.,
Идельчик
В.И.,
Лисеев
М.С.
«Регулирование
напряжения
в
электроэнергетических системах» М.: Энергоатомиздат, 1985.
29. Гамазин С.И.,
Черепанов
В.В.
«Применение
методов
математического
программирования при проектировании систем электроснабжения» -Горький: ГГУ, 1980.
30. Гельман Г.
А.
«Автоматизированные
системы
управления
электроснабжением
промышленных предприятий» М.: Энергоатомиздат, 1984.
31. Герасимов С.Е.,
Горюнов
Ю.П.,
Евдокунин
Г.А., Иванов С.А.
«Численные
и
аналитические методы анализа режимов электрических систем. Учебное пособие» Л.:
издательство ЛПИ, 1986.
32. Головкин Б.Н.,
Пирогов
В.Н.,
Старцев
А.П.
«Прогноз
электропотребления
промышленного предприятия в условиях нестабильной экономики»- Промышленная
энергетика № 2, 1996.
33. Горная энциклопедия. М.: изд. Советская энциклопедия, 1984г. - Том 1.
34. ГОСТ 13109-87 "Нормы качества электрической энергии у электроприемников общего
назначения". М.: Госстандарт, 1987 г.
35. Горштейн В.М., Тимофеев В. А. Методика расчета на ЭВМ установившегося режима
электрической сети //Труды ВНИИЭ.-М. :Энергия, 1978г.- Вып. 54.
36. Гремяков А.А., Строев В.А. Определение мощности и размещения конденсаторных
батарей в распределительных электрических сетях с учетом режима напряжений.
Электричество, 1976г.-№ 12.
37. Гремяков А.А., Строев В.А. Определение мощности и размещения конденсаторных
батарей в распределительных электрических сетях с учетом режима напряжений.
Электричество, 1976, № 12, C.1.4.
38. Гук Ю.Б. «Основы теории надежности электроэнергетических установок» Л.: ЛГТУ,
1972.
39. Гуревич Ю.Е., Либова Л.Е., Хачатрян Э.А. «Устойчивость нагрузки электрических
схем» М.: Энергоиздат, 1981.
40. Гуревич Ю.Е., Либова Л.Е., Окин А.А. «Расчеты устойчивости и противоаварийной
автоматики в энергосистемах» М.: Энергоатомиздат, 1990.
41.
Гуртовцев
А.Л., Мельников Б.С.,
Горелик
Д.Г.
«Погрешности
накопления
измерительной информации в системах учета и контроля энергии» Измерительная
техника, № 12, 1984.
42.
Гуртовцев
А.Л.,
Гурчик
М.Е., Сабаляускас А.И.
«Микропроцессорная
информационно-измерительная система учета и контроля энергии ИИСЭЗ» -Приборы и
системы управления № 1, 1988.
43. Гуртовцев А.Л. «Программный Комплекс АСКУЭ промышленного предприятия»
Промышленная энергетика, № 12, 1995.
44. Гусейнов Ф.Г., Мамедяров О.С. Экономичность режимов электрических сетей. М.:
Энергоатомиздат, 1984. - 120 с.
45. Демин Ю.И. «Разработка и применение САПР для анализа процессов в системах
электроснабжения с бесконтактными коммутирующими устройствами» Диссертация
кандидата технических наук СПбГТУ, 1987.
46. Денисов А.И., Образцов B.C. «Многофункциональный счетчик фирмы АББ как
элемент системы сбора и передачи информации» Промышленная энергетика. № 3,1995.
47. Домбровский В.В, Смоловик С.В Приближенный учет насыщения магнитной цепи
генератора при расчетах устойчивости параллельной работы // Электричество. 1972, №2.- с. 9 - 13.
48. Евсеев А.Н., Нурбосынов Д.Н., Логинов А. С. Регулируемая установка компенсации
реактивной
мощности
для
нефтегазодобывающего
предприятия.
//Промышленная
энергетика. № 5, 1990г.
49. Ермилов А.А.
«Основы
электроснабжения
промышленных
предприятий».
М:
«Энергоатомиздат», 1983.
50. Жежеленко И.В. и др. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях. К.:
Техника, 1981. - 160с.
51. Жежеленко И.В.
«Показатели
качества
электроэнергии
и
их
контроль
на
промышленных предприятиях». М.: Энергоатомиздат, 1986.
52. Жежеленко И.В., Божков В.М., Вагин Г.Я., Рабинович М.И. «Эффективные режимы
работы электротехнологических установок». Киев: Техника, 1987.
53. Жежеленко И.В.,
Саенко
Ю.Л.,
Степанов
В.П.
«Методы
вероятностного
моделирования в расчетах характеристик электрических нагрузок потребителей». М.:
Энергоатомиздат, 1990.
54. Железко Ю.С. «Компенсация реактивной мощности в сложных электрических
системах». М.: Энергоатомиздат, 1981.
55. Железко Ю.С.
«Компенсация
реактивной
мощности
и
повышение
качества
электроэнергии». М.: Энергоатомиздат, 1985.
56. Железко Ю.С. «Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в
электрических сетях». М.: Энергоатомиздат, 1989.
57. Железко Ю.С., Артемьев А.В. «Порядок аттестации программ системного расчета
компенсации реактивной мощности и согласование результатов расчета» Промышленная
энергетика, № 9, 1990.
58. Железко Ю.С., Артемьев А.В. «Изменение характеристик графиков реактивной
мощности при установке компенсирующих устройств». -Промышленная энергетика, № 7,
1991.
59. Железко Ю.С. «Новые правила расчета экономических значений потребления
реактивной мощности потребителями» Промышленная энергетика, № 6,1996.
60. Иванов О.В. и др. Исследование самораскачивания асинхронных двигателей в сетях с
последовательными конденсаторами. М.: Электричество, 1969г.-№ 3.
61. Иванов О.В.
и
др.
Статическая
устойчивость
АД
с
последовательными
конденсаторами. М.: Электротехника, 1970г. - № 6.
62. Идельчик В.И. Расчеты установившихся режимов электрических систем / Под ред.
В.А. Веникова. М.: Энергия, 1977г. - 192с.
63. Идельчик В.И. «Электрические системы и сети». М.: Энергоатомиздат, 1989.
64. Ильин В.И., Мещеряков В.В., Бам М.А., Гуртовцев А.Л., Забелло ЕЛ.
65. Автоматизированная система учёта и контроля энергии для промышленных
предприятий» Промышленная энергетика, № 8, 1994.
66. Использование винтовых насосов с поверхностным приводом в АО "Черногорнефть"
/ Локтев А.В. и др.// Нефт. хоз-во. 1995. - № 9.- с. 54 - 55.
67. Испытание винтовых насосов с поверхностным приводом / Брот А.Р., Султанов Б.З.,
Идиятуллин P.M., Матяш С.Е.// Нефт. хоз-во. 1992. - № 7.
68. Инструкция по системному расчёту компенсации реактивной мощности в
электрических сетях. Промышленная энергетика, № 7, 1991.
69. Инструкция о порядке расчетов за электрическую и тепловую энергию. -Экономика и
жизнь, № 3, 1994.
70. Казак А.С. Установки глубинных винтовых насосов нового типа для добычи нефти //
Нефт. хоз-во.- 1989, № 2, - с. 62-63.
71. Казак А.С. Росин И.И., Чичеров Л.Г. Погружные бесштанговые насосы для добычи
нефти. М.: Недра, 1973.- 232 с.щ 80. Карпов Ф.Ф. Компенсация реактивной мощности в
распределительных сетях. М.: Энергия, 1975.
72. Карань E.B.
«Исследования
и
оптимизация
параметров
режимов
систем
электроснабжения с преобразовательной нагрузкой и компенсирующими устройствами»
Диссертация кандидата технических наук СПбГТУ, 1988.
73. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. «Электроснабжение промышленных предприятий» М:
«Высшая школа», 1979.
74. Ковалев В.Д., Образцов B.C., Денисов А.И. «Многофункциональный электронный
трехфазный счетчик фирмы АББ» Энергетик, №12, 1994.
75. Ковалев И.Н. «Выбор компенсирующих устройств при проектировании электрических
сетей» М: Энергоатомпроект, 1990.
76. Ковалев Ф.И., Лапир М.А., Усов Н.Н., Цой А.Д. «Энергосбережение в жилищно
коммунальной и бытовых сферах» - Электричество, № 11, 1999.
77. Ковач К.П., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. -М. Л.:
Госэнергоиздат, 1963г.
78. Комплекс технических средств «Энергия». Техническая информация. 3-е издание.
Пенза: ПО «Старт», 1991.
79. Комплекс технических средств «Энергия-модем». Техническая информация. Пенза:
ПО «Старт», 1994.
80. Комплекс технических средств «Ток». Построение совместимых систем учета
электроэнергии. Пенза: ПО «Амрита», 1994.
81. Кононенко Е.В. и др. Электрические машины (спец. курс). М.: Высшая школа, 1975, 279 с.
82. Конюхова Е.А.,
Михайлов
В.И.
«Влияние
параметров
режимов
работы асинхронных двигателей на их статические характеристики» -Промышленная
энергетика, № 10,1990.
83. Копытов Ю.В. «Совместная деятельность журнала и органов энергонадзора в области
энергосбережения» Промышленная энергетика, № 8, 1994.
84. Корн Г.А., Корн Т.М. Справочник по математике для научных работников и
инженеров. Определения, теоремы, формулы. М.: Наука, 1973 г.
85. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины, ч. 1. -Д.: Энергия, 1972,
544 с. ил.
86. Кочкарев Ю.А., Олейник Г.Т., Соловев Н.С и др. «Автоматизированная система
контроля и управления электропотреблением предприятия» -Промышленная энергетика,
№ 4, 1990.
87. Крылов А.В. Одновинтовые насосы, М.; Гостоптехиздат, 1962.- 154 с.
88. Кудрин Б.И., Прокопчик В.В. «Электроснабжение промышленных предприятий»
Минск: Высшая школа, 1988.
89. Кудрин Б.И.
«Проблемы
определения
параметров
электропотребления
и
энергосбережения на страницах журнала «Промышленная энергетика» -Промышленная
энергетика, № 8, 1994.
90. Кучумов JI.A., Спиридонова JI.B. «Потери мопщости в электрических сетях и их
взаимосвязь с качеством электроэнергии. Учебное пособие» JL: Изд. ЛПИ, 1985.
91. Кулизаде К.Н. Рациональное использование электрической энергии на нефтяных
промыслах. Баку, 1967г.
92. Ладянко И.С. Имитационные системы Сибирское отделение Наука, -Новосибирск,
1981г.
93. Лысенко В.Д. Разработка нефтяных месторождений. Теория и практика -М.: Недра,
1996. 367 с.
94. Мельников Н.А., Солдаткина Л.А. Регулирование напряжения в электрических сетях.
М.: Энергия, 1968г.
95. Мельников Н.А. Электрические сети и системы. М.: Энергия, 1975г.
96. Меркулов В.П., Сургучев M.J1. Определение дебита и эффективности на наклонных
скважин. - Нефтяное хозяйство, № 1,1960.
97. Макарцев А.И.
«Основы
эффективного
управления
производством»
-
Машиностроитель. № 3, 1995.
98. Макарцев А.И. «Структура рыночной экономической системы как кибернетической
машины» Автоматизация и новейшие технологии. № 8, 1995.
99. Макарцев А.И.
экономической
«Основы
эффективного
самостоятельности
управления
энергослужбы
энергохозяйством
предприятия»
при
Промышленная
энергетика. № 11, 1995.
100. Малафеев В.А. «Теплофикация эффективный способ энергосбережения и защиты
окружающей среды» - Промышленная энергетика, № 10, 1999.
101. Менделевич В.А., Палицын Д.Б. «Системы автоматизации энергетических агрегатов
и установок» Промышленная энергетика, № 8, 1994.
102. Меньшов Б.Г., Ершов М.С., Яризов А.Д. Электрификация предприятий нефтяной и
газовой промышленности. М.: Недра, 2000.
103. Меньшов Б.Г., Суд И.И. Электротехнические установки и комплексы в нефтегазовой
промышленности. М.: Недра, 1984, - 416с.
104. Д.Н. Нурбосынов. Совершенствование и контроль показателей режима напряжения
электрических сетей горных предприятий. //Диссертация на соискание ученой степени
кандидата технических наук. Ленинград 1985г.
105. Нурбосынов Д.Н.
Коновалов
Ю.В.
Рациональное
использование
синхронных
двигателей стационарных, установок горных предприятий. //Сборник статей "Разработка
полезных ископаемых и горношахтное строительство в условиях Крайнего Севера", 1988г.
106. Нурбосынов Д.Н.
Бучковский
С.Ф.
Подсистема
регулирования
режимов
электропотребления // В кн.: И-ой Международный симпозиум Автоматическое
управление энергообъектами ограниченной мощности. — Ленинград, 1992 г.
107. Нурбосынов Д.Н.,
Чернявская
И.А.
Математическое
моделирование
режима
напряжения при быстром изменении параметров сети и нагрузки // Экспресс-информация,
серия «Автоматизация и телемеханизация в нефтяной промышленности», 1990. Выпуск 2.
108. Нурбосынов Д.Н. Некрасов С.Б. Имитационная модель регулирования режима
напряжения системы электроснабжения // В кн.: 1-ый Международный симпозиум.
Автоматическое управление энергообъектами ограниченной мощности. Ленинград, 1991
г.
109. Нурбосынов Д.Н.
Комплекс
терминальных
устройств
регистрации
электропотребления во взрывобезопасном исполнении // В кн.: П-ой Международный
симпозиум Автоматическое управление энергообъектами ограниченной мощности.
Ленинград, 1992 г. 64.
110. Нурбосынов Д.Н. Система сбора информации по режиму электропотребления в
подземных условиях // В кн.: П-ой Международный симпозиум Автоматическое
управление энергообъектами ограниченной мощности. -Ленинград, 1992 г.
111. Нурбосынов Д.Н. Методы измерения и совершенствование технических средств
централизованного и местного автоматического регулирования показателей режима
напряжения и электропотребления. С-Пб.: Энергоатомиздат, Санкт-Петербургское
отделение, 1999.
112. Нурбосынов Д.Н. Методы расчетов и математическое моделирование режима
напряжения и электропотребления в установившихся и переходных процессах. С-Пб.:
Энергоатомиздат, Санкт-Петербургское отделение, 1999.
113. Нормирование топливно-энергетических ресурсов и регулирование режимов
электропотребления: Сборник инструкций под редакцией В.В. Дегтярина. М.: Недра,
1983.
114. Образцов B.C. «Системы АСКУЭ разработки АББ» Промышленная энергетика, № 12,
1995.
115. Общая теория статистики. / под редакцией А.А. Спирина, О.Э. Башиной. -М.:
Финансы и статистика, 1994.
116. Окороков В.Р., Лисочкина Т.В. «Технико-экономическое обоснование решений в
энергетике: Учебное пособие» Л.: ЛПИ, 1981.
117. Орлов А.В.,
Герасимов
А.Н.,
Петрушкин
В.Ф.
Системы
бесперебойного
электроснабжения. Учебное пособие. Министерство Обороны РФ, 1997.
118. Папков Б.В., Щеголькова Т.М. «Повышение эффективности электропотребления на
промышленных предприятиях» Промышленная энергетика. № 12, 1995.
119. Папков Б.В.
«Оценки
удельного
ущерба
от
нарушений
электроснабжения
промпредприятий» Промышленная энергетика, № 3, 1993.
120. Патент ФРГ № 2.065.924. Verfahren zur Erfassung der Blind-leistung in einern
einphasigen Wechselstromnetz / Breitenber-ger G.
121. Пат. 2063105 (ФРГ). Verfahren zur Erfassungder Wirkleistung in eineneinphasigen
Wechselstromnetz. / G. Breitenberger.
122. Пат. 2065924 (ФРГ). Verfahren zur Erfassungder Blindleistung in einen einphasigen
Wechselstromnetz. / G. Breitenberger.
123. Петрикова Т.Н. «Формирование новой системы организации торговли электрической
энергией» Промышленная энергетика, № 4, 1998.
124. Плотников А.С., Кидысюк В.А. «Измерительный комплекс для контроля за
эффективностью использования электроэнергии» Промышленная энергетика, № 5, 1996.
125. Повышение экономичности работы электрических, сетей и качества электроэнергии.
Сборник научных статей, под редакцией Железко Ю.С., -М.гЭнергоатомиздат, 1987.
126. Поликарпов Е.А. «Об экономически целесообразном сечении . электрических
проводников в сетях, промышленных предприятий»
127. Промышленная энергетика, № 2, 1992.
128. Поликарпов Е.А. «Особенности оценки эффективности краткосрочных инвестиций
предприятий в энергосбережение» Промышленная энергетика, № 4, 1996.
129. Поликарпов Е.А.
«Об
эффективности
вложений
средств
предприятий
в
энергосберегающее оборудование» -Промышленная энергетика, №6, 1996.
130. Поликарпов Е.А.
«К
оценке
эффективности
мероприятий
по
снижению
электропотребления промышленными предприятиями» Промышленная энергетика, № 5,
1998.
131. Поляк Б.Г. Введение в оптимизацию. М.: Наука, 1983, - 384с.
132. Поспелов Г.Е. «АСУ и оптимизация режимов энергосистем» М.: Энергия, 1977.
133. Поспелов Г.Е., Сыч Н.М. Потери мощности и энергии в электрических сетях / Под
ред. Г.Е. Поспелова М.: Энергоиздат, 1981. 216с.
134. Правила эксплуатации электроустановок потребителей. М.: Энергоатомиздат, 1987.
135. Правила технической эксплуатации электростанций и сетей, (изд. 14-е). Минэнерго
СССР. М.: Энергия, 1989.
136. Правила присоединения потребителя к сети общего назначения по условиям влияния
на качество электроэнергии. Промышленная энергетика, № 8, 1991.
137. Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1992.
138. Праховник А.В., Рогозин В.П., Дегтярев В.В.
«Энергосберегающие режимы
энергосбережения горнодобывающих предприятий» М.: Недра, 1985.
139. Праховник А.В., Каличник В.П., Гудыменко С.В. и др. «Комплекс технических
средств информационной электроизмерительной и управляющей системы КТС ИИУС
ЦТ5000. Промышленная энергетика, № 9, 1990.
140. Прейскурант № 09-1. Тарифы на электрическую и тепловую энергию, отпускаемую
электросистемами и электростанциями. Министерства энергетики и электрификации
СССР. М.: Прейскурантиздат, 1980.
141. Применение ЭВМ для автоматизации технологических процессов в энергетике. /
М.А. Беркович, Г.А. Дорошенко, У.К. Курбангалиев и др. М.: Энергоатомиздат, 1983.
142. Расчеты и анализ режимов, программирование и оптимизация работы сети. Под
редакцией / В.А. Веникова. М., 1974.
143. Рожкова J1. Д., Козулин B.C. «Электрооборудование станций и подстанций: Учебник
для теникумов» М.: Энергоатомиздат, 1987.
144. Сибикин ЮЛ. «Важнейшие направления энергосберегающей политики Российской
Федерации» Промышленная энергетика, № 6, 1998.
145. Слодарж М.И. «Режимы работы, релейная защита и автоматика синхронных
электродвигателей» М: Энергия, 1977.
146. Солдаткина JI.A. «Электрические сети и системы» М.: Энергия, 1978.
147. Солодухо Я.Ю. Тенденции компенсации реактивной мощности. Часть 2.
148.
Методы
и
средства
компенсации
реактивной
мощности
//
электротехн.
промышленность. Сер. 05. Полупроводниковые силовые приборы и преобразователи на их
основе: Обзор, информ. 1988. Вып.21.
149. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения / Под ред. И.А.
Баумштейна, С.А. Бажанова. М.: Энергоатомиздат, 1989.
150. Справочник проектировщика АСУ ТП / Под ред. Г.Л Смилянского.
151. М.: Машиностроение. 1983. 527с.
152. Справочник по электропотреблению в промышленности / Под редакцией
Г.П. Минина, Ю.В. Копылова. М.: Энергоиздат,1981.
153. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / В.В. Ершевич, А.Н.
Зейлигер, Г.А. Илларионов и др.; Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. М.:
Энергоатомиздат, 1985.
154. Стоматин Д.М. Абрамович Б.Н. Нурбосынов Д.Н. Тепловой расходомер жидкостей и
газов. // А.с. №1247658 от 30.07.86г. Бюл. № 28.
155. Стояков В,П., Хисаметдинов А.И., Кузьмицкий П.П «Система многоуровнего
энергоконтроля типа СИМЭК» Промышленная энергетика, № 8, 1992.
156. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных электродвигателей, ГЭИ, 1955г. с.
65.
157. Терехов Л.Л. «Кибернетика для экономистов» М.: Финансы и статистика, 1993.
158. Требования к качеству электроэнергии в электрических сетях общего назначения.
ГОСТ 13109-87.
159. Указания по проектированию компенсации реактивной мощности в электрических
сетях
промышленных
предприятий.
Инструктивные
материалы Главэнергонадзора Минэнерго СССР. 3-е изд., переработанное и дополненное
М.: Энергоатомиздат, 1986.
160. Устройства автоматического регулирования трансформаторов под нагрузкой типа
АРТ-1Н (Техническое описание). Рига, 1981г.
161. Хабачев Л.Д., Шарыгин B.C. «Проблемы согласования экономических интересов
производителей
энергии
при
осуществлении
электросбережения» Промышленная
энергетика, № 6, 1995.
162. Ценологическое определение параметров электропотребления многономенклатурных
производств./ Под редакцией Б.И. Кудрина. Тула: Приокское книжное издательство, 1994.
163. Чаронов В.Я., Абрамович Б.Н., Иванов О.В., Нурбосынов Д.Н. Энергетические
показатели режимов работы электрооборудования УЭЦН испособы их улучшения.
Нефтяное хозяйство, 1985, № 3, с.43-46.
164. Чаронов В .Я., Абрамович Б.Н., Ананьев К. А., Иванов О.В., Нурбосынов Д.Н.
Устройство для защиты установок продольной емкостной компенсации (УПК) от
перенапряжений
и
субгармонических
колебаний.
Серия
"Машины
и
нефтяное
оборудование", 1985, № 5.
165. Шпидько В.Н., Жуков С.А. «Опыт эксплуатации комплекса технических средств
«Энергия» на сталепрокатном заводе АО «Кировский завод» -Промышленная энергетика,
№ 10, 1995.
166. Экономические характеристики конденсаторов при отклонениях частоты и
напряжения // Промышленная энергетика, 1980 г. № 10.
167. Электротехнический справочник. М.: Энергоатомиздат, 1986 г.
168. Электротехнический справочник. Производство и распределение электроэнергии.
Под редакцией Орлова И.Н. М.: Энергоатомиздат, 1988.
169. Эль Кассуф Ж. И. Методы и алгоритмы компьютерного проектирования и анализа
режимов систем электроснабжения. Диссертация кандидата технических наук. СПбГТУ,
1999.
170. Эффективность капитальных вложений: Сборник утвержденных методик. М.:
Экономика, 1983.
171. Alvares Carlos, R. P. Malhame and A. Gabaldon «А Class of Models for Load
172. Management Application and Evaluation Revisited». IEEE Transactions on Power Systems,
vol. 7, no. 4, 1992
173. An international view on competition and coordination/J.A. Casazza, R. Agurto, E.M.
Eunson et al.- CIGRE, session 1992.
174. Antalffu L. Cser G. Divenyi A. Karacs 1. Karpati A. Instruments for measuring
disturbances characteristics on networks // VBKM Kozlemenyek. 1985. № 13. P. 44-49.
175. Bolle F. «On the economics of PURPA auctions» Energy Economics, April 1990.
176. Blose John B. Distribution automation on and control. "Transmiss and Distrib", 1979, 31,
№7 30-31 (англ). Автоматизация управления распределительной сетью.
177. Boidin М. Drollin 0. Performances dinamiques des compensa-teurs statiques a tryristors et
principes de regulation // Revue. 1978. № 26. Aout. Jeumont Schneider. P. 15-28.
178. Clinton J. Review of government and utility energy conservation programs. Annu. Rev.
Energy., 1986,-Vol. 11, p.95-142.
179. Cochran A. Maneuvering through the crunch with computerized well testing. Pacific Oil
World, 1986,-Vol. 78, № 4, p.18-19.
180. Drummond S.M., Lowen J.R., Lumb D. «The use of interconnections to England and
Wales» CIGRE, session 1992.
181. Efficient electric motors deliver significant saving. Air Cond. Heat and Rebrig News. 1986,
-Vol. 169, № 14, p.8-9.
182. Finon D. «Opening access to European grids» Energy Policy, June 1990.
183. Fuchs J., Schiebel W. «Das zentrale Rechnersystem im neuen Lastverteiler derVEW» OZE,
1989, №12.
184. Grunberg D. Reiche W. Netzruckwirkungen von Lichtbogenofen und ihre Kompensation //
Brown Boveri Technik. 1986. № 8. s. 471-480.
185. Halloran J. Take a closer look at control of centrifugal compressors. Power., 1986,-Vol.
130, № 12, p. 77-79.
186. Hughes P.S. Variable-speed generator improves turbine efficiency. Mod. Power. I Syst,
1986, -Vol. 6, № 12, p.32-35.
187. J.L. Bala, P.A. Kuntz, MJ. Pebles «Optimal Capacitor Allocation Using A Distribution
Analyzer Recorder» IEEE Power engineering REVIEW, January 1997, Volume 17, Number 1.
188. Khotanzad Alireza, Malcolm H. Davis, Alireza Abaye and Dominic J. Maratukulam «An
Artificial Neural Network Hourly Temperature Forecaster with Applications in Load
Forecasting» IEEE Transactions on Power Systems, vol. 11, №2, 1996
189. Karacs 1. Karpat A. Devices and equipment for measurement and reduction of disturbances
caused by electric are furnaces on supply network // Proceedings of the 4th arc furnace meeting,
1985, 24-27 sept. Hungary, Budapest. P. 627-644.
190. L. de Paoli. « Electricity and the Single European Market» Energy Studies Review, vol. 1,
№ 3, 1989.
191. Lea J. What's new in artificial lift. World Oil, 1985,-Vol. 200, № 6, p. 39-46.
192. Lea J. Artificial lift: many development's are emerging. World Oil, 1984, -Vol. 1985, №4,
p.52-57.
193. Lea J.F. New pump off controls improve performance. Petrol. Eng., 1986, -Vol. 58, №12, p.
41-44.
194. Landrym B.L, Crornford P.B. Effect of drain hob drilling production capacity. J.Petrol.
Technol., v.7, № 2,1955.
195. M. Yehia, R. Ramadan, Z El-Tawil, K. Tarhini. « An Integrated Tehnico-Economical
Methodology for Solving Reactive Power Compensation Problem»
196. EE Transactions on power systems, vol 13,№ 1, 1998.
197. M. K. Pal «Voltage stability considering load characteristics» IEEE Transactions on power
systems, vol 7, № 1, 1992.
198. Miller P.D. New pump-off controller saves energy, reduces wear. World Oil., 1985,-Vol.
200, № l,p. 116-117.
199. Olsson G., Piani G. «Computer Systems for automation and control» -Prentice Hall, 1992.
200. Palermo P.J., Bulley R.A., Woodward T.R. «The effects of coordinated operation on energy
exchanges, system operation and data exchange requirements: a comparison of methods used in
the USA» CIGRE, session 1992.
201. Rahman Saifur and Mutasim Baba «An Integrated Load Forecasting -Load Management
Simulator: Its Design and Perfomance» IEEE Transactions on Power Systems, vol. 4, № 1, 1989
202. Rahman Saifur and Rinaldy «An Efficient Load Model for Analyzing Demand Side
Management Impacts» IEEE Transactions on Power Systems, vol. 8, № 3, 1993
203. Reed John H., William R. Nelson, G. R. Wetherington and E. R. Broadaway «Monitoring
Load Control at the Feeder Level using High Speed Monitoring Equipment» IEEE Transactions
on Power Systems, vol. 4, № 1,1989.
204. Ritter Josef. Verteilte Rechnermtelligenz Bei der Stenerung und Uberwachung von
Elektrizitatsversorguliglingseinrichtungeii. "Elektrotechn und Maschinenban", 1979, 96, No6,
289-293 (нем). Использование ЭВМ в управлении в энергетике.
205. Schreder D. Spannungsstabilisierung in Drehstromnetzen // IF AC congress. 1974. S. 633654.
206. Schroder D. Operating results of a compensating equipment // Control in power electronics
and electrical drives. Proceedings of the second IFAC symposium. Dusseldorf, FRG. 1977.3 5
Okt. p. 937 - 943.
207. Srinivasan K. Desrochers G. E. Desrosiers C. Static compensator lossestmation from digital
measurement of voltage and currents / IEEE transactions on power apparatus and systems. Vol.
PAS 102. 1983. № 3. March. P. 579 -585.
208. Srinivasan K. Nguyen С. T. Instantaneus three phase reactive power for digital
implementation: Defination and determination // Proceeding letters of IEEE. 1978. August.
209. Schleuter W. Messgerat zur Bestimmung der Netzruckwirkungen von Stromrichtem // etz-a.
1978. Bd. 99. H. 1. S. 5 8.
210. Skinner D.R. Efficient use of electric power in production operations. Proc. Prod. Oper.
Symp. Oklahoma City, Febr. 27 March 1, 1983, p. 131 - 138.
211. T. J. E. Miller, editor, «Reactive Power Control in Electric Systems» -New York: John
Wiley & Sonns, 1982.
212. T. J. Overbye, R. P. Klump «Effective calculation of power system low-voltage solution»
IEEE PES Winter Power Meeting, WM 139 - 6 PWRS, 1995.
213. Т. T. Lie «Method of identifying the strategic placement for compencation devices» IEEE
PES Winter Power Meeting, WM 135 - 4 PWRS, 1995.
214. TaJkada Tsukurno. Automation of distribution systems. "Technocrat", 1979, 12, №5,11-12
(англ). Автоматизация распределительных систем.
215. Thomasset georges. Exploitation automatique des reseaux de distribution Ш. "J. elec",
1979, 55, № 560, 14 17 (франц). Автоматизация управленияраспределительными сетями
высокого напряжения.
216. Wolff Robert F. Start at the beginning when automating. "Elex. World", 1979, 191, № 8 70
71 (англ). Первые предложения для комплексной автоматизации распределительной сети.
217. Wanner Е. Herbst W. Statische Blindleistungskompensation fur Lichtbogen5fen // Brown
Bovery Mitt. 1977. № 2. S. 108 -118.
218. Wanner E. Statikus kompenzator nady ipari terhilesek altal oko-zott halozati zavarok
korlatozasara // Elektrotechnika. 1982. Vol. 75. № 9 -10. S. 34 354.
Разработка способов экспериментального определения параметров и
механических характеристик асинхронных двигателей
Цель работы:
Разработать и создать методику оценки рационального использования электрической
энергии на насосных станциях и обосновать применение регулируемого электропривода
насосных агрегатов, рекомендаций по повышению энергетической эффективности и
надежности работы оборудования насосной станции.
В работе требуется решить следующие задачи:
1.
Разработать
методику
формирования
энергетической
модели
объекта
-
электроприводной насосной станции - в стационарном режиме на основании аналогии
электрических и гидравлических цепей;
2. Провести анализ энергетических характеристик насосных станций с целью
выявления наиболее выгодного режима работы с точки зрения минимума затрат энергии;
3. Разработать методику оценки эффективности использования регулируемого
электропривода для многоагрегатных насосных станций;
4.
Разработать методику моделирования поведения объекта в неустановившихся
режимах с определением оптимальных режимов пуска и останова насосных агрегатов, а
также процессов открытия или закрытия регулирующих задвижек при наименьших
динамических нагрузках на насосы и трубопроводную систему;
5. Разработать методику энергетической оптимизации режимов электро-механогидравлической системы насосной станции по критерию экономии электрической энергий
и надежности системы, на основе методов планирования эксперимента.
Методы исследования, используемые в работе:
Оптимизация системы электропривод - насос - гидравлическая сеть
Актуальность работы:
Теплоснабжение жилых кварталов муниципальных и промышленных объектов в
крупных
российских
городах
производится,
как
правило,
централизованными
магистральными закрытыми системами. Циркуляция воды в системе осуществляется
сетевыми
насосными
станциями,
основными
элементами
которых
являются
энергетические центробежные насосы. Насосы, устанавливаемые на станциях, являются
крупнейшими потребителями электроэнергии. Они имеют значительную единичную
мощность от 1 Мет до 3 Мет. Общая установленная мощность насосов на станциях
достигает 70 и более Мет, что определяет потребление электроэнергии за год сотни
миллионов кВтчас. Как будет показано далее, только часть этой энергии является полезно
используемой.
Задача рационального расходования электроэнергии в настоящее время весьма
актуальна с экономической и технической точек зрения. Данная работа направлена на
изучение
возможных
теплоснабжения
путей
городов
сбережения
путем
электрической
эффективного
энергии
в
системах
регулирования
режимов
работы электроприводов насосных агрегатов.
Совершенствование систем управления электроприводами все в большей мере
связано с воздействием электропривода на качество технологического процесса. В данной
работе из понятия качества выделяется одна его составляющая - энергоемкость
технологического процесса. Энергоемкость определяется эффективностью использования
электрической энергии, потребляемой электроприводом (или группой электроприводов).
Задача, которая ставится в работе состоит в том, чтобы определить как управлять
(регулировать) электроприводами, чтобы данный технологический процесс при заданных
его параметрах осуществлялся с наименьшими затратами электрической энергии.
Такая постановка задачи требует изучения энергетических характеристик всего
технологического процесса и учета этих характеристик при описании объекта
регулирования электропривода.
Практически данная задача рассматривается как разработка методик построения
компьютерных энергетических моделей [44] объекта, которая позволяет определять
величину потребляемой электрической энергии и ее потери во всех элементах электромехано-технологической системы при различных режимах ее работы. Такая модель
позволяет провести анализ эффективности использования электроэнергии, определить
пути сокращения ее расхода, в том числе на основе совершенствования электропривода и
алгоритмов его управления. Данная модель может также включаться в систему
регулирования для энергетической оптимизации всего технологического процесса.
Эффективность потребления энергии на насосных станциях ТЭЦ крайне низкая, что
обусловлено рядом причин. Первая из них - это несогласованность напорно-расходных
характеристик
(^-//-характеристик)
насосов
и
сети.
Гидравлические
параметры,
задаваемые теплосетью, ниже, чем те, которые может обеспечить насос при работе в
оптимальном режиме. Отсюда вытекает то, что насосные агрегаты работают всегда в
зарегулированном режиме с низким кпд.
Вторая причина связана с использованием неэкономичных способов регулирования
производительности насосов, среди которых получили наибольшее распространение, из-за
простоты исполнения, дросселирование и регулирование перепуском с нагнетания на
всас. Оба эти способа связаны с потерями энергии, в первом случае - с потерей напора на
дросселирующей задвижке, находящейся на напорном трубопроводе насоса, а во втором
случае, с потерями энергии в контуре рециркуляции, т.к. насос перекачивает большее
количество жидкости, чем необходимо для подачи в сеть.
Так как один насос не может обеспечить необходимые параметры по расходу и
напору, то в основе гидравлических схем ТЭЦ лежит совместная работа насосов. Для
поднятия напора насосы соединяются последовательно, а для увеличения расхода параллельно.
Третья причина кроется в несогласованности ^-//-характеристик самих насосов,
особенно при параллельной работе. Вследствие того, что разность коллекторных напоров
на выходе и входе параллельно работающих насосов должна быть одинаковой,
необходимо одним из методов регулирования совместить характеристики насосов. Иначе
насос, имеющий большее значение по напору может "задавить" насос, работающий в
параллель.
Необходимость в регулировании расхода и напора, кроме того, определяется
следующими обстоятельствами: первое и основное связано с изменением параметров
сети, подключением или отключением потребителей, что влияет на сопротивление сети,
требуемый напор и расход теплоносителя; второе - сезонными изменениями параметров,
определяемыми одним из периодов: отопительным зимним или весенне-летним. Второй
период характеризуется меньшим напором и почти вдвое меньшим расходом (только на
горячее водоснабжение); третье - незначительными суточными изменениями параметров,
связанными с уменьшением отбора горячей воды в ночное время суток; четвертое
вытекает из первых трех обстоятельств, когда с изменением напора или расхода
необходимо
(пароводяных
изменить
схему
подогревателей
подключения
и
пиковых
теплотехнического
водогрейных
котлов)
оборудования
для
изменения
температурного режима станций, а также схему и количество сетевых насосов. В
результате данной перекомпоновки оборудования изменяется сопротивление сети в
пределах самой насосной станции.
И
пятое
заключительное
обстоятельство
объясняется
наложением
на
технологический процесс определенных условий, необходимость соблюдения которых
диктуется мерами безопасности и надежности работы всего оборудования станции.
Рекомендации по содержанию работы (содержание теоретической и экспериментальной
частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятиязаказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение
1. Построение энергетической модели электроприводной насосной станции.
1.1. Общие положения.
1.2. Описание технологического объекта.
1.3. Формирование модели гидравлической системы на основе электрических аналогий.
1.4. Регулирование производительности насосных агрегатов изменением скорости
вращения.'.
1.5. Особенности параллельной работы насосных агрегатов.
1.6. Энергетические диаграммы обьек*т'фтгулирования.
1.7. Методика построения энергеп^йсётсбй модели насосной станции.
1.8. Выводы.
2. Построение динамической модели объекта в нестационарном режиме.
2.1. Общие положения. Формирование модели гидравлической системы на основе
уравнения Лагранжа.
2.2. Построение модели объекта для нестационарного режима.
2.3. Методика построения динамической модели объекта регулирования.
2.4. Анализ основных нестационарных процессов.
2.4.1. Анализ процессов при нерегулируемом электроприводе насосных агрегатов.
2.3.2. Анализ процессов в случае регулируемого электропривода насосных агрегатов.
2.3.3. Автоматическая система регулирования напора.
2.4. Выводы.
3. Энергетическая оптимизация режимов работы электроприводов насосных агрегатов.
3.1. Определение задачи оптимизации.
3.2. Обзор методов оптимизации.
3.3. Математическая формулировка задачи однокритериального выбора.
3.4. Построение модели энергетической оптимизации режимов работы электроприводов
насосных агрегатов.
3.5. Методика энергетической оптимизации с использованием компьютерной модели.
3.6. Выводы.
4. Практическое использование энергетических моделей (на примере насосной станции
ТЭЦ-26).
4.1.
Моделирование
энергетических
режимов
работы электроприводов насосных
агрегатов.
4.2. Моделирование режимов работы электро-механо-гидравлической системы насосной
станции в нестационарных режимах.
4.3. Оптимизация энергетических режимов работы насосной станции.
4.4. Анализ энергетических режимов работы электроприводной системы насосной
станции.
4.5. Энергетическая оптимизация технологических режимов.
4.6. Выводы.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при выборе
оптимальных решений. М.; Наука, 1976. С. 279.
2. Аршеневский H.H. Переходные гидромеханические процессы в напорных водоводах и
агрегатах ГЭС, ГАЭС и крупных насосных станций. /Автореферат диссертации на
соискание ученой степени доктора технических наук (05.14.10)/ МИСИ им. Куйбышева.
М.: 1987. С. 40.
3. Аршеневский H.H., Поспелов Б.Б. Переходные процессы крупных насосных станций.
М.: Энергия, 1980. С.111.
4. Балышев O.A., Каганович Б.М., Меренков А.П. Трубопроводные системы тепло- и
водоснабжения как динамические модели гидравлических цепей. //Известия Академии
Наук. М.: Энергетика, 1996. - №2. - С. 96-104.
5. Балышев O.A., Баринова С.Ю. Нестационарные модели гидравлических систем с
сосредоточенными параметрами. //Препринт №1. Иркутск: СЭИ СО РАН,- 1995.- С. 85.
6. Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. М.:
Машиностроение, 1982. С. 423.
7. Беллман Р., Энджел Э. Динамическое программирование и уравнения в частных
производных. М.: Мир, 1974. с. 208.
8. Бессонов J1.A. Теоретические основы электротехники. М.:ВШ, 1984. С. 558.
9. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Наука, 1988. С. 206.
10. Вишневский К.П. Переходные процессы в напорных системах водоподачи. М.:
Агропромиздат, 1986. С. 132.
11. Вишневский К.П. Моделирование переходных процессов в сложных напорных
системах насосных станций. /Автореферат диссертации на соискание ученой степени
доктора технических наук (05.14.10)/ ЛПИ им. Калинина. Л.: 1988. С. 37.
12. Вороновский Г.К. Генетические алгоритмы, искусственные нейронные сети и
проблемы виртуальной реальности. Харьков: Основа, 1997. С. 112.
13. Гинзбург Я.И., Лезнов Б.С. Современные методы регулирования режимов работы
систем водоснабжения крупных городов. М.: ГосИНТИ, 1976. С. 76.
14. Гинзбург Я.И., Лезнов Б.С., Чебанов В.Б. Внедрение автоматизированных систем
регулируемого электропривода в насосные установки. //Автоматизация и управление
системами водоснабжения и водоотведения, 1986.-С. 17-28.
15. Гликман Б.Ф. Математическое моделирование пневмогидравлических систем. М.:
Наука, 1986. С. 365.
16. Грейвулис Я.П., Рыбицкий Л.С. Тиристорный асинхронный электропривод для
центробежных насосов. Рига: Зинатне, 1983. С. 218.
17. Громов В.Н., Сидлер В.Г. Расчет нестационарных гидравлических режимов тепловых
сетей на ЭВМ. //Теплоэнергетика, 1973. - №6. - С. 2129.
18. Дикаревский B.C. Исследование гидравлических ударов в трубопроводах с учетом
потерь энергии. /Труды ЛИИЖТа. Л.: 1971. №321. - С. 53-61.
19. Дмитриенко Ю.А. Регулируемый электропривод насосных агрегатов. Кишинев:
Штиница, 1985. С. 286.
20. Жуковский Н.Е.
О
гидравлическом
ударе
в
водопроводных
трубах.
М-Л.:
Гостехтеориздат, 1949. С. 104.
21. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение,
1975. С. 559.
22. Ильинский Н.Ф.
Энергосбережение
в
центробежных
машинах
средствами
электропривода. //Вестник МЭИ, 1995. - №1. - С.53-62.
23. Ильинский Н.Ф.
Регулируемый
электропривод
энерго-
и
ресурсосбережения.
//Приводная техника, 1997. - №3. - С. 21-23.
24. Каганович Б.М. Дискретная оптимизация тепловых сетей. Новосибирск: Наука, 1978.
С. 85.
25. Каганович Б.М., Меренков А.П., Сумароков C.B. Физико-математические аспекты
развития
теории
гидравлических
цепей.
Препринт
№392.
Иркутск:
СЭИ
им.
Л.А.Мелентьева СО РАН, 1995. С. 37.
26. Камалов Т.С., Ахмедов И. Оптимизация режимов работы насосных станций. /АН
УзССР, Ин-т энергетики и автоматики/ Ташкент: Фан, 1988. -С. 60.
27. Карелин В.Я., Новодережкин P.A. Насосные станции с центробежными насосами. М.:
Сторйиздат, 1983. С. 224.
28. Киселев П.Г. Справочник по гидравлическим расчетам. М.: Энергия, 1972. -С. 312.
29. Контаутас Р.К. Электроприводы для насосных станций. //Жилищное и коммунальное
хозяйство, 1985. - №8. - С.26-33.
30. Кривченко Г.И. Гидромеханические переходные процессы в гидроэнергетических
установках. М.: Энергия, 1975. С. 367.
31. Крумм Л.
А.
Методы
оптимизации
при
управлении
электроэнергетическими
системами. Новосибирск: Наука СО, 1981. С. 317.
32. Кузовков Н.Т., Карабанов C.B., Салычев О.С. Непрерывные и дискретные системы
управления и методы идентификации. М.: Машиностроение, 1978.-С. 224.
33. Лабезников Ю.З. Насосный агрегат как составная часть системы частотного
регулирования. //Теоретические выводы автоматизации и телемеханизации отраслей
коммунального хозяйства. ОНТИ АКХ, 1975, вып.122.-С. 42-68.
34. Лабезников Ю.З. Оптимизация регулирования производительности насосного агрегата
водоснабжения. /Автореферат диссертации насоискание ученой степени кандидата
технических наук (05.13.14)/ Томск: 1976.-С. 22.
35. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1986. С. 736.
36. Лезнов Б.С., Чебанов В.Б., Гинзбург Я.И. Регулируемый электропривод мощных
насосных установок. //Водоснабжение и санитарная техника, -1995.-№11.-С. 21-27.
37. Лезнов Б.С. Методические рекомендации по приближенному расчету эффективности
применения
регулируемого
электропривода
в
насосных
установках
систем
водоснабжения. М.: ВИЭСХ, 1980. С. 44.
38. Лезнов Б.С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных установках. М.:
Ягорба: Биоинформсервйс, 1998. С. 180.
39. Лезнов Б.С. Экономия электроэнергии в насосных установках. М.: Энергоатомиздат,
1991.-С. 141.
40. Лезнов Б.С., Чебанов В.Б., Агеева Н.Т. и др. Частотный преобразователь на IGBTтранзисторах в САУ насосных установок. //Водоснабжение и санитарная техника, 1998. №3. - С. 32-41.
41. Лисс A.A., Степанов М.В. Нейронные сети и нейрокомпьютеры. С.-Пб.: С.-Пб.ГЭТУ,
1997.-С. 63.
42. Лобачев П.В. Насосы и насосные станции. М.: Стройиздат, 1983. С. 191.
43. Лямаев Б.Ф., Небольсин Г.П. Стационарные и переходные процессы в сложных
гидросистемах. Л.: Машиностроение, 1978. С. 192.
44. Ляхтер В.М. Гидравлическое моделирование. М.: Энергоатомиздат, 1984. С. 392.
45. Малюшенко В.В. Насосное оборудование тепловых электростанций. М.: Энергия,
1975.-С. 280.
46. Маранец Е.А. Разработка и исследование замкнутых по давлению частотнорегулируемых электроприводов насосных
агрегатов.
/Автореферат
диссертации
на
соискание ученой степени кандидата технических наук (05.09.03)/ М.: 1983. С. 17.
47. Маркарян А.Я. Исследование гидравлического удара с разрывом сплошности потока в
трубопроводах насосной станции и некоторые меры борьбы. /Автореферат диссертации на
соискание ученой степени кандидата технических наук (05.14.09)/ Еревана: 1973. С. 26.
48. Мелентьев J1.A. Оптимизация и управление больших систем энергетики. М.:ВШ,
1982.- С. 319.
49. Меренков А.П., Хасилев В.Я. Теория гидравлических цепей. М.: Наука, 1985.- С. 278.
50. Меренков А.П. Математическое моделирование и оптимизация систем тепло-, водо-,
нефте- и газоснабжения. Новосибирск: Наука, 1992. С. 405.
51. Новодережкин P.A. Насосные станции систем технического водоснабжения ТЭЕ
и АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1989. С. 264.
52. Онищенко Г.Б., Юньков М.Г. Электропривод турбомеханизмов. М.: Энергия, 1972. С.
240.
53. Онищенко Г.Б. Регулируемый электропривод мощных турбомеханизмов. М.: Энергия,
1965. С. 140.
54. Онищенко Г.Б., Рожанковский Ю.В. Определение механических характеристик
центробежных
насосов
с
регулируемым
приводом.
/Сб.
Электропривод,
М.: Информэлектро, 1970. - №2. - С. 37-39.
55. Онищенко Г.Б., Рабкин С.С. Электропривод и система управления насосов,
вентиляторов и компрессоров. /Сб. Электропривод, М.: Информэлектро, 1970. - №5. - С.
41-43.
56. Онищенко Г.Б., Рожанковский Ю.В. Выбор рациональных систем регулируемого
электропривода для турбомеханизмов. /Автоматизированный электропривод в народном
хозяйстве, т.4, М.: Энергия, 1972.- С. 24-30.
57. Онищенко Г.Б., Пономарев В.М. Регулируемый электропривод циркуляционных
насосов атомных станций. /Сб. Электропривод, М.: Информэлектро, 1976. - №4. - С. 25-28.
58. Онищенко Г.Б.,
Пономарев
В.М.,
Шакарян
Ю.Г., Лазарев Г.Б.
Проблемы
использования регулируемого электропривода в энергетике. /Автоматизированный
электропривод, М.: Энергоиздат, 1986. С. 156163.
59. Онищенко Г.Б., Осипов В.Г., Ключникова Г.А. Использование избыточного напора в
трубопроводах для выработки электроэнергии. //Новые технологии, 1997. - № 1. - С. 5-6.
60. Онищенко Г.Б., Аксенов М.И., Ключникова Г.А. Модели объекта управления для
насосных установок с регулируемым электроприводом. //Проблемы автоматизированного
электропривода. Теория и практика: Труды конференции. Харьков: Основа, 1997. - С. 4345.
61. Онищенко Г.Б.,
технология
Аксенов
оценки
М.И.,
Осипов
эффективности
В.Г., Ключникова Г.А.
использования
Компьютерная
электроэнергии
в
системах
теплоснабжения. //Новые технологии, 1996. -№ 5-6. - С. 9-10.
62. Оран Э. Численное моделирование реагирующих потоков. М.: Мир, 1990. -С. 661.
63. Перевощиков С.И. Гидродинамическая вибрация насосных агрегатов. Тюмень:
ТГНГУ, 1997. С. 108.
64. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. М.: Машиностроение,
1987. С. 463.
65. Попырин Л.С. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических
установок. М.: Энергия, 1978. С. 241.
66. Пустовойт Б.В. Механика движения жидкости в трубах. Л.: Энергоиздат, 1971.- С. 144.
67. Сарач Б.М., Хромых И.Е. Опыт эксплуатации энергосбережения насосных станций.
//Промышленная теплоэнергетика, 1997. - № 8. - С. 13-16.
68. Сарач Б.М. и др. Энергосберегающая насосная станция (опыт практической
реализации). //Вестник МЭИ, 1995. - №1. - С. 63-68.
69. Смирнов Д.Н. Фактические данные о гидравлическом ударе в трубопроводах
значительной длины. //Гидротехническое строительство, -1952.-№9.-С.25-34.
70. Смирнов Д.Н. Исследование гидравлического удара в напорном водоводе насосной
станции. /В сб. Исследования по гидравлике водопроводных сетей и станций, М.:
Госстройиздат, 1954. С.21-39.
71. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергоиздат, 1982. С. 360.
72. Суровцев И.С.
Нейронные
сети.
Введение
в
современную
информационную
технологию. Воронеж: ВГУ, 1994. С. 222.
73. Уайт Д., Вудсон Б. Электромеханическое преобразование энергии. М.: Энергия, 1964.
С. 528.
74. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкости. М.: Мир, 1991.- т. 1, С.
502.
75. Фокс Д.А. Гидравлический анализ неустановившегося течения в трубопроводах. М.:
Энергия, 1981. С. 314.
76. Чарный И.А. Неустановившееся течение реальной жидкости в трубах. М.: Недра, 1975.
С. 296.
77. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. М.: Энергия, 1977. -С. 422.
78. Чиликин М.Г.,
Ключев
В.И.,
Сандлер
A.C.
Теория
автоматизированного
электропривода. М.: Энергия, 1979. С. 615.
79. Чугаев P.P. Гидравлика. Л.: Энергоиздат, 1982. С. 672.
80. Щербаков М.А. Искусственные нейронные сети. Пенза: ПГТУ, 1996. С. 44.
Исследование силовых трансформаторов при несинусоидальных
режимах
Цель работы:
Исследовать процессы в однофазных и трехфазных силовых трансформаторах при
несинусоидальных режимах
В работе требуется решить следующие задачи:
1.
Провести
анализ
режимов
работы
силовых
трансформаторов
подстанций
напряжением 10(6)/0,4кВ.
2. Провести анализ существующих способов исследования параметров и характеристик
силовых трансформаторов.
3. Разработать метод исследования процессов в силовых трансформаторах при
несинусоидальных режимах работы.
4. Разработать программные и аппаратные средства для экспериментального
исследования силовых трансформаторов.
5.
Исследовать
параметры
и
характеристики
силовых
трансформаторов
при
несинусоидальных режимах работы.
6. Смоделировать электромагнитные процессы в силовых трансформаторах при
несинусоидальных режимах работы.
Методы исследования, используемые в работе:
Для анализа несинусоидальных режимов в электрических сетях 0,4кВ и анализа
режимов работы силовых трансформаторов 10(6)/0,4кВ проводились инструментальные
обследования
трансформаторных
подстанций.
При
проведении
обследований
использовались анализаторы качества электрической энергии зарегистрированные в
государственном реестре средств измерений РФ.
Исследование параметров и характеристик силовых трансформаторов проводилось на
основе теории электрических цепей, теории поля и теории электрических аппаратов.
Было создано стендовое оборудование для проведения исследований. Обработка
экспериментальных данных и расчеты производились с использованием разработанных
виртуальных приборов, созданных в среде графического программирования.
Актуальность работы:
Исследование процессов в силовых трансформаторах при несинусоидальных режимах
является актуальной задачей, решение которой необходимо с целью разработки путей
повышения эксплуатационной надежности и энергетической эффективности работы всей
системы электроснабжения в целом и силовых трансформаторов, как элементов этой
системы, в частности. Актуальность использования современных программных средств
для исследования силовых трансформаторов обусловлена возможностью быстрой
обработки массивов экспериментальных данных в режиме реального времени и
применением систем инженерного анализа CAE (Computer Aided Engineering) для
конечно-элементного моделирования физических процессов.
Рекомендации по содержанию работы (содержание теоретической и экспериментальной
частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятиязаказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ
0,4кВ И АНАЛИЗ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В ОБЛАСТИ КАЧЕСТВА
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ
1.1 Анализ режимов работы силовых трансформаторов 10(6)/0,4кВ в электрических сетях
промышленных предприятий, административных и торгово-офисных зданий
1.2 Влияние потребителей электрической энергии на форму тока в сетях напряжением
0,4кВ
1.3 Анализ действующих стандартов в области качества электрической энергии и
электромагнитной совместимости применительно к ограничению влияния потребителей
на сеть Выводы к первой главе и постановка задач исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
2.1 Методы определения параметров и характеристик силовых трансформаторов
2.2 Обзор методов и систем инженерного анализа, используемых для моделирования
физических процессов в трансформаторах
2.3 Экспериментально-расчетный метод исследования силовых трансформаторов при
несинусоидальных режимах работы
2.4 Аппаратные средства для исследования силовых трансформаторов
2.5 Виртуальные приборы для исследования силовых трансформаторов Выводы ко второй
главе
ГЛАВА3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛОВЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ ПРИ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ РЕЖИМАХ
3.1
Исследование
однофазного силового трансформатора
при
подключении
ко
вторичной обмотке мостового выпрямителя с емкостным фильтром и активной нагрузкой
3.2 Исследование однофазного силового трансформатора при подключении ко вторичной
обмотке мостового управляемого выпрямителя с активной нагрузкой
3.3 Исследование трехфазного силового трансформатора при подключении ко вторичной
обмотке группы однофазных мостовых выпрямителей с емкостным фильтром и активной
нагрузкой
3.4 Исследование трехфазного силового трансформатора при подключении ко вторичной
обмотке группы однофазных мостовых управляемых выпрямителей с активной нагрузкой
Выводы к третьей главе
ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРАХ ПРИ
НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ РЕЖИМАХ
4.1 Моделирование процессов в однофазном силовом трансформаторе
4.2 Моделирование процессов в трехфазном силовом трансформаторе
4.3 Определение параметров нелинейной нагрузки силовых трансформаторов 10(6)/0,4кВ
в рабочем режиме
Выводы к четвертой главе
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятия.
М.: Энергоатомиздат, 1974г. 160стр.
2. Дж.Арриллага, Д.Брэдли, П.Броджер. Гармоники в электрических системах. М.:
Энергоатомиздат, 1990. 320стр.
3. Григорьев O.A., Петухов B.C., Соколов В.А., Красилов И.А. Высшие гармоники в сетях
электроснабжения 0,4 кВ. // Новости электротехники. -2002. №6 (18), 2003. -№1 (19).
4. Григорьев O.A., Петухов B.C., Соколов В.А., Красилов И.А. Пришла беда, откуда не
ждали. Влияние "компьютерных" нагрузок на работу электрических сетей зданий //
Connect Мир связи. 2002. - №12.
5. Шидловский А.К., Жаркин А.Ф. Высшие гармоники в низковольтных электрических
сетях К.: Наукова думка, 2005. - 209стр.
6. Климов В.П., Москалев А.Д. Проблемы высших гармоник в современных системах
электропитания
//
Практическая
силовая
электроника.
Науч.-техн.сбЛТод
ред. Малышкова Г.М., Лукина A.B.- М.: АОЗТ "ММП-Ирбис", 2002. Вып 5.
7. ГОСТ 13109-97
Электрическая
энергия.
Совместимость
технических
средств
электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения
общего назначения.
8. Федеральный закон «О защите прав потребителей» от 07.02.1992 №2003-1
9. ГОСТ Р 53333-2008 Электрическая энергия. Совместимость технических средств
электромагнитная.
Контроль
качества
электрической
энергии
в
системах
электроснабжения общего назначения.
10. Ю.Куско А., Томпсон М., Качество энергии в электрических сетях. М.: Издательский
дом «Додэка-ХХ1», 2008. 336стр.
11. Васильев Е.И.,
Клюев
Р.В.,
Чумбидзе
Д.С.
Определение
вклада
вносимого
индукционными печами и БСК в несинусоидальность напряжения в ТОП. //
12. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки.
Приложение. Диагностика энергооборудования, Новочеркасск, ЮРГТУ, 2006. стр. 139141.
13. Ушаков Д.В. Барсуков В.К. Исследование искажения формы напряжения в точке
подключения выпрямителя с емкостным фильтром // Известия вузов. ПРОБЛЕМЫ
ЭНЕРГЕТИКИ. Казань, 2009. №9. стр. 52-60
14. Минин Г.П. Несинусоидальные токи и их измерение. М.: Энергия, 1979г.- 112стр.
15. Харлов H.H. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике: Учебное пособие.
Томск, 2007. - 118стр.
16. Владимиров Ю.В. Выбор номинальной мощности силовых трансформаторов с учетом
минимизации
потерь
/
Ю.В.
Владимиров,
В.А. Вдовин //
Свшютехшка
та
электроенергетика. 2009. — №1 (17). - стр. 13-16
17. Жежеленко И.В. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях / И.В.
Жежеленко, Ю.Л. Саенко. М.: Энергоатомиздат, 2005г. -261стр.
18. Третьяков А.Н. Вопросы качества электроэнергии в АПК Иркутской области /
Бузунова М.Ю., Кудряшов Г.С., Кюн В.А., Севрюков М.М., Третьяков А.Н. // Вестник
Иркутской ГСХА 2004. №25. - стр. 15-22
19. Жежеленко В.И. Электромагнитная совместимость в системах электроснабжения
промышленных предприятий // Электрика. 2008. - №10. -стр. 3-11
20. Сапунов М.Н. Вопросы качества электроэнергии // Новости электротехники. №4 2001.
- стр. 15-25
21. Масленников Г.К., Дубинский Е.В. Обеспечение качества электроэнергии в системах
электроснабжения
общего
назначения
//
Г.К.
Масленников,
Е.В. Дубинский //
Энергосбережение. 2002. №1. - стр.56-59
22. Висящев А.Н. Качество электрической энергии и электромагнитная совместимость в
электроэнергетических системах: Учебное пособие-Иркутск, 1997. Ч. 2. - 92стр.
23. Климов В.П., Москалев А.Д. Способы подавления гармоник тока в системах
электропитания
//
Практическая
силовая
электроника.
Науч.-техн.сб./Под
ред. Малышкова Г.М., Лукина A.B.- М.: АОЗТ "ММП-Ирбис", 2003. Вып.6.
24. Карташев И.И. Тульский В.Н. Управление качеством электроэнергии. Издательский
дом МЭИ, 2006. 320стр.
25. Мустафа Г.М., Кутейникова А.Ю., Розанов Ю.К., Иванов И.В. Применение гибридных
фильтров для улучшения качества электроэнергии // Электричество. 1995. - №10.
26. Карташев И.И. Качество электрической энергии в системах электроснабжения:
Способы его контроля и обеспечения. М.: Издательство МЭИ. 2001. 120стр.
27. Овчинников Д. А., Кастров М. Ю., Лукин А. В., Малышков Г. М., Герасимов А. А.
Пассивные корректоры коэффициента мощности // Практическая силовая электроника.
2003. - №9.
28. Розанов Ю.К., Рябчицкий М.В., Кваснюк A.A. Современные методы регулирования
качества электроэнергии средствами силовой электроники // Электричество. 1999. - №4.
29. Никифоров В. Новый стандарт по качеству электрической энергии. Основные
положения и отличия от ГОСТ 13109-97 / Новости электротехники. 2011. - №3(69)
30. Жаркин А.Ф., Палачев С.А. Законодательное регулирование эмиссии высших
гармоник тока в системах электроснабжения стран Евросоюза// Техн.електродинампса2005 №6.- стр. 57-61.
31. Вагин Г. Я., Лоскутов А. Б., Севостьянов А. А. Электромагнитная совместимость в
электроэнергетике. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского гос. техн. ун-та, 2004.
216стр.
32. Директива Совета 89/336/ЕЭС от 3 мая 1989г. по сближению законодательных актов
Государств членов по электромагнитной совместимости.
33. ГОСТ Р 54149-2010 Электрическая энергия. Совместимость технических средств
электромагнитная;
34. EN50160:2010 «Voltage characteristics of electricity supplied by public».
35. ГОСТ P 51317.3.2-2006 Эмиссия гармонических составляющих тока техническими
средствами с потребляемым током не более 16А (в одной фазе). Нормы и методы
испытаний
36. ГОСТ Р 51317.3.12-2006 Эмиссия гармонических составляющих тока техническими
средствами с потребляемым током более 16А, но не более 75А (в одной фазе),
подключаемыми к низковольтным системам электроснабжения общего назначения.
Нормы и методы испытаний
37. IEEE 519-1992 Harmonics Limits
38. ГОСТ Р 51317.2.4-2000 Совместимость технических средств электромагнитная.
Электромагнитная
обстановка.
Уровни
электромагнитной
совместимости
для
низкочастотных кондуктивных помех в системах электроснабжения промышленных
предприятий.
39. Пономарев И.Б. Применение пределов гармоник стандарта IEEE 519-1992 / T. Bluming,
D. Karnoval // Application of IEEE Std.519-1992 Harmonic Limits
40. Лейтес Л.В., Пинцов A.M. Схемы замещения многообмоточных трансформаторов. М.:
Энергия, 1974г. 192стр.
41. ГОСТ 16110-82 Трансформаторы силовые. Термины и определения.
42. ГОСТ 3484.1-88 Трансформаторы силовые. Методы электромагнитных испытаний.
43. Вольдек А.И. Электрические машины. Ленинград: Энергия, 1978г. 832с.
44. Основы теории цепей: учебник для вузов / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, A.B. Нетушил,
C.B. Страхов. 5е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1989. -528стр.
45. Теоретические основы электротехники: учеб. для вузов В З.т. Т. 2. Линейные
электрические
цепи
(продолжение).
Нелинейные
цепи
/
Б
.Я.
Жуковский,
И.Б. Негневицкий; под общ. ред. K.M. Поливанова. М.: Энергия, 1972. - 200стр.
46. Нейман Л.Р. Теоретические основы электротехники: учеб. для вузов. В 2 т. / Л.Р.
Нейман, К.С. Демирчан. 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоиздат, Ленигр. отд-ние, 1981.
47. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т.
Корн. М.: Наука, 1984. - 832стр.
48. Матханов П.Н. Основы анализа электрических цепей. Нелинейные цепи.: учеб. для
студ. электротехн. спец. вузов / П.Н. Матханов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк.,
1986. - 352стр.
49. Васютинский С.Б. Вопросы теории и расчета трансформаторов / С.Б. Васютинский. Д.:
Энергия, 1970. - 432стр.
50. Бутырин П.А. К созданию аналитической теории трансформаторов / П.А. Бутырин,
М.Е. Алпатов // Изв. РАН. Энергетика. 2002. - №2 - стр. 44-53
51. Гольдштейн Е.И., Панкратов A.B. Определение параметров и характеристик ветви
намагничивания однофазного трансформатора по массивам мгновенных значений токов и
напряжений//Известия ВУЗов. Электромеханика. 2008. - №5. - стр. 20-24.
52. Балабин A.A. Некоторые аспекты экономической работы силовых трансформаторов /
В.Ф. Заугольников, A.A. Балабин, A.A. Савинков // Промышленная энергетика. 2006. №4. - стр. 10-14.
53. Балабин A.A.
Повышение
трансформаторах
10(6)/0,4
кВ
достоверности
/
A.A.
расчета
Балабин,
потерь
электроэнергии
в
Ю.Д. Волчков //Механизация
и
электрификация сельского хозяйства. -2009. №4 - стр.22-23.
54. Сильвестер П. JI. Метод конечных элементов для радиоинженеров и инженеровэлектриков : пер.с англ. / П. JI. Сильвестер, P. JI. Феррари. М. : Мир, 1986.-229стр.
55. К. G. N. В. Abeywickrama, A. D. Podoltsev, Y. V. Serdyuk et all. Computation of
Parameters of Power Transformer Windings for Use in Frequency Response Analysis // IEEE
Transactions on Magnetics, 2007, №5, Vol. 43, pp. 1983-1990.
56. Стороженко Ю.И., Губански С., Сердюк Ю. Интегрированная компьютерная модель
высоковольтного силового трансформатора в среде Comsol-Simulink / Научный вестник
Норильского индустриального института, 2008. №3. стр. 28-45.
57. Мамаев В.А. Анализ неполнофазного режима силового трансформатора 35/6-10 кВ в
среде схемотехнического моделирования / Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия
«Естественнонаучная» 2008. №6. - стр.88-93
58. D. Hakansson, J. Larsson. Evaluation of software using the finite element method by
simulating transformers and inductors. Linkoping, 2011. 64p.
59. Лохов С.П., Сивкова А.П. Моделирование процессов в стали // Сборник научных
трудов
II
Всероссийской
научно
технической
конференции
«Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий». УГНТУ, Уфа.
2009. - стр.49-52
60. Климов Д.А., Попов Г.В., Тихонов А.И. Методы автоматизированного моделирования
динамических режимов трансформаторов / ГОУ ВПО «Ивановский государственный
энергетический университет имени В.И. Ленина». Иваново, 2006. - 100стр.
61. Демирчан К.С. Моделирование магнитных полей / К.С. Демирчан, В.Л. Чечурин. М.:
Высш. шк., 1986. -240стр.
62. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: электрические цепи: учеб. для
студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей
вузов / Л.А. Бессонов. 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1978 - 528стр.
63. Том А. Числовые расчеты полей в технике и физике / А. Том, К. Эйплт; пер. с англ.
В.А. Говоркова. -М.;Л.: Энергия, 1964
64. Хокни Р. Численное моделирование методом частиц / Р. Хокни, Дж. Иствуд. М., 1987.
- 640стр.
65. Кетков Ю.Л. MATLAB 6.x программирование численных методов / Ю.Л. Кетков, А.Ю.
Кетков, М.М. Шульц. СПб.: БХВ-Петербург. - 2004. - 672с.
66. Басов К. A. ANS YS: справочник пользователя. М.: ДМК Пресс, 2005. -640стр.
67. COSMOS/M. User's Guide. First Edition. December 2001. 770p.
68. Introduction to Comsol Multiphysics version 4.0a, June 2010. 97p.
69. User's guide Maxwell 2D v. 12. Electromagnetic and Electromechanical Analysis. Ansoft
corporation. January, 2010. - 60p.
70. Elcut 5.8 «Моделирование двумерных полей методом конечных элементов».
Производственный кооператив ТОР, Санкт-Петербург, 2010г.
71. D. Meeker. Finite Element Method Magnetics version 4.2. User's manual. -2010.- 158p.
72. Иванов-Смоленский A.B., Гончаров В.И., Тейн Наинг Тун. Применение конечноэлементных моделей при учебном проектировании синхронных машин // Известия Вузов
«Электромеханика». 2009. - №1. - стр.33-13
73. Барсуков В.К.,
Фокеев
А.Е.
при несинусоидальной форме
Исследование
тока
трудов МНТК «Энергоэффективность
в
и
работы
силового
нагрузке
энергобезопасность
трансформатора
//
Сборник
производственных
процессов», ТГУ Тольятти 2009г. стр.202
74.
Экспериментально-расчетный
метод
исследования
силовых
трансформаторов
при несинусоидальных режимах работы / Фокеев А.Е. Барсуков В.К. // Интеллектуальные
системы в производстве. Ижевск, 2012. -№1.
75. Дж. Тревис «Lab VIEW для всех». Пер. с англ. Клушин H.A. М.: ДМК Пресс; Прибор
комплект, 2005. - 544стр.
76. Барсуков В.К., Фокеев А.Е. Стенд для исследования магнитной цепи однофазного
силового трансформатора // Сборник трудов 1ой всероссийской конференции студентов и
аспирантов «Измерение контроль и диагностика -2010», ИжГТУ. Ижевск 2010г. стр.56.
77. Барсуков В.К., Фокеев А.Е. Стенд для исследования трехфазного трансформатора при
различной форме тока в нагрузке // Материалы докладов «Тинчуринские чтения», КГЭУ.
Казань 2010г. стр.153.
78. Барсуков В.К., Фокеев А.Е. Стенд для исследования характеристик силового
однофазного трансформатора // Сборник трудов
инженерные
приложения
в
среде
Lab
«Образовательные, научные и
VIEW
и
технологии
National
Instruments» РУДН Москва, 2010г.
79. Руководство пользователя и технические характеристики NI USB 6009. National
Instruments, Россия, СНГ и Балтия, 2006г.
80. Топильский В.Б. Схемотехника измерительных устройств. М.: БИНОМ. Лаборатория
знаний, 2010г. 232стр.
81. Питание интегральных схем: Практическое руководство. Под ред. А.Уильямса М.:
Мир, 1987г. - 413стр.
82. DAQ М Series, N1 USB 62 lx User Manual, Bus Powered M Series USB Devices. National
Instruments Corporation, 2009r.
83. Барсуков B.K., Фокеев А.Е. Автоматизированная система для исследования силовых
трансформаторов // Сборник проектов «2ой республиканский молодежный форум» X
Выставка сессия инновационных проектов, ИжГТУ Ижевск, 2010г.
84. Барсуков В.К., Фокеев А.Е. Система для определения потерь в элементах трехфазного
силового трансформатора // Сборник трудов «Инженерные, научные и образовательные
приложения на базе технологий National Instruments 2011» МТУ СИ - Москва, 2011г.
85. Суранов А.Я. «LabVIEW 7: справочник по функциям». М.: ДМК, 2005г.
86. Владимиров Ю.В., Шумилина Ю.В. Исследование влияния высших гармоник тока на
различные
типы
силовых
трансформаторов
напряжением
6-ЮкВ
//
Вестник
национального технического университета ХПИ. 2011. -№3. - стр.36-40
87. Савина Н.В. Методика определения потерь электроэнергии в промышленных
электросетях / Н.В. Савина, И.В. Жежеленко // Известия вузов. Энергетика. 1990. - №1. стр.23-29.
88. Ешелева Э.Д., Путилин К.П. Расчет добавочных потерь в стали по коэффициенту
несимметрии // ЕЛЕКТРИЧНА ЧАСТИНА АЕС. 2009. - №2.
89. Насыпанная Е.П. Подход к расчету добавочных потерь в электротехнических сталях //
Труды Одесского политехнического университета, 2010. Вып. 1(33) 2(34). - стр.116-123.
90. Фокеев А.Е. Задача корректного определения потерь в силовых трансформаторах //
Тезисы докладов Всероссийской конференции «Научно-исследовательские проблемы в
области энергетики и энергосбережения», УГАТУ Уфа 2010г. стр.173
91. Фокеев А.Е., Барсуков В.К. Исследование потерь в трансформаторе при работе на
нелинейную нагрузку // Промышленная энергетика. Москва, .2011. -№12.
92. Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники: Учебник. — Новосибирск: Изд-во НГТУ,
1999. 4.1. 199стр.
93. Попов Г.В. Компьютерная система имитации динамических процессов в силовых
трансформаторах / Г.В. Попов, А.И. Тихонов, Д.А. Климов // Электро. 2004. - №2.
94. Г. Евдокунин, М. Дмитриев. Трансформаторы в электрической сети моделирование
переходных процессов с учетом конфигурации магнитной системы // Новости
электротехники. 2011. - №3(69).
95. Петров Г.Н. Трансформаторы В 2 т. Т. 1. Основы теории / Г.Н. Петров. -JL:
Госэнергоиздат, 1934.
96. Бахарев Н.П., Канивец А.В. Математическая модель проектирования магнитной
системы силового трансформатора // Элекро. Электротехника. Электроэнергетика.
Электротехническая промышленность. 2009. - №1.
97. Силовые трансформаторы. Справочная книга / Под ред. С.Д. Лизунова, А.К.
Лоханкина. М.: Энергоиздат, 2004. 616стр.
98. Слатинова М.Н.,
Горелов
Ю.И.
Математическое
моделирование
переходных
процессов в силовом трансформаторе при нелинейных токах. //
99. Сб. ст., Известия ТулГУ. Технические науки. Тула, Изд-во ТулГУ, 2010. -№1. —
стр.268-271.
100. Барсуков В.К.,
Фокеев
А.Е.
Исследование
режимов
работы
сердечника
трансформатора при импульсном нагружении // Магнитные явления: сб. статей / под ред.
проф. Ломаева Г.В. выпуск 3. Ижевск: ИжГТУ, 2011.
101. Лейтес Л.В. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов. М.: Энергия,
1981г.-392стр.
102. Б.Н. Сергеенков, В.М. Киселев, H.A. Акимова; под ред. И.П. Копылова.
Электрические машины. Трансформаторы. М.: Высш. Шк., 1989. - 352стр.
103. Карасев В.В.
К
расчету
потерь
в
стали
трансформаторов
и
реакторов
преобразовательных устройств. Электротехника, 1973, №3, стр. 45-48.
104. Холуянов Ф.И. Трансформаторы однофазного и трехфазного тока. Издание четвертое
переработанное и дополненное. М.: Государственное энергетическое издательство. 1934г.
105. Динамика увлажнения изоляции в трансформаторе // Electrical World -1997. №6. р.52.
106. Влияние частиц в масле на электрическую прочность трансформатора / Рабочая
группа СИГРЭ 12.17 // Electra. 2000. №19. рр.135-139.
107. Моделирование трехфазного силового трансформатора / Фокеев А.Е. Барсуков В.К. //
Вестник ИжГТУ. Ижевск, 2012. - №2.
108. Алексеев Б.А. Контроль состояния (диагностика) крупных силовых трансформаторов.
М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. - 216стр.
109. Nokes G. Оптимизация передачи и распределения электроэнергии в сетях с помощью
оптоволоконных распределенных термочувствительных систем // Power Engineering
Journal. 1999. Vol. 13. №6. pp.291-296
110. Прямое измерение температуры нагретого участка трансформатора // Electra. 1990.
№129. рр.46-51
111. Измерения нагрева в трансформаторе // Bulletin SEV/VSE. 2000. Vol. 91. №25. S. 56
112.
Система
непрерывной
диагностики
для
контроля
теплового
состояния
трансформатора / К. Feser, Н/А/ Maier, В.Feuchter et al. // Симпозиум СИГРЭ по
диагностике и профилактике: Доклад 110-08. Берлин. 19-21.04.1993
113. Долин А.П., Першина Н.Ф., Смекалов В.В. Опыт проведения комплексных
обследований силовых трансформаторов // Электрические станции. 2000. - №6. стр.46-52.
114. Поляков B.C. Из опыта тепловизионной диагностики высоковольтного оборудования
энергосистем // Энергетик. 2000. - №5. - стр.46
115. Declercq J. Контроль наиболее нагретых точек в трансформаторе // Power Industry
Development. 2000. - Spring. - pp.76,77.
Разработка методики расчета установившихся режимов электрических
сетей наружного освещения с учетом нелинейных характеристик
светодиодных светильников
Цель работы:
Разработать методику расчёта установившихся режимов электрических сетей
наружного освещения с учётом нелинейных характеристик светодиодных источников
света.
В работе требуется решить следующие задачи:
1. Провести анализ ПРА разрядных и светодиодных источников света, как
источников гармонических составляющих тока;
2. Провести анализ существующих методик расчёта дополнительных потерь
на несинусоидальность тока в сетях 0,4 кВ;
3. Провести исследование вольтамперных характеристик источников света и высших
гармонических составляющих тока в осветительной сети;
4. Разработать программного комплекса по расчёту дополнительных потерь
электроэнергии на несинусоидальность тока в электрических сетях наружного освещения
с использованием метода четырёхполюсника;
5. Апробация (возможно) разработанного программного комплекса на примере
общегородской уличной осветительной сети, укомплектованной ИС с нелинейными
характеристиками ПРА.
Методы исследования, используемые в работе:
Для решения вышеперечисленных задач использованы гармонический анализ, теория
четырёхполюсников,
принцип
суперпозиции
в
теории
электрических
цепей,
математические численные методы (свойства решения интегральных уравнений, алгоритм
нахождения
собственных
значений
невырожденных
матриц),
теория
линий
с
распределенными параметрами.
Актуальность работы:
1. Будет рассмотрена математическая модель для однофазных и трехфазных
групповых линий ЭСНО, позволяющая рассчитать гармонический состав тока на аппарате
защиты групповой линии, с учётом гармоник тока питающей сети, и сертификационных
характеристик используемого оборудования;
2. Будет рассмотрена методика расчёта мощности, потребляемой групповой и
питающей
сетью
наружного
освещения,
с
учётом
нелинейных
характеристик
светодиодных источников света;
3. Будет подтверждено, что количество светодиодных источников света в фазе
групповой сети определяется мощностью и напряжением зажигания светодиодного
источника света с учётом дополнительных потерь от несинусоидальности тока.
Практическая
значимость
полученных
результатов
состоит
в
разработке
математической модели сетей наружного освещения для расчёта дополнительных потерь
при несинусоидальности тока в групповых линиях и прогнозировании состава высших
гармоник тока для выбора места установки компенсирующих средств с целью
обеспечения нормируемого уровня гармоник.
Предложенная модель прогнозирования может быть использована для коммерческих
расчётов в существующих осветительных сетях, для проектирования сетей с учётом
нелинейных характеристик применяемого оборудования.
Рекомендации
по
содержанию
работы
(содержание
теоретической
и
экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по
заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы):
Введение.
Глава
Анализ проблемы ЭМС в осветительных сетях с использованием светодиодной техники и
обзор литературы по вопросам влияния несинусоидальности токов и напряжений на
электрооборудование электрических сетей.
1. 1 Нормативные положения.
1. 2 Особенности расчёта однофазной групповой линии с нелинейными источниками света
в осветительных сетях.
1. 3 Влияние несинусоидальной формы кривых тока и напряжения, оказываемое на
электрооборудование в сети.
1. 4 Способы снижения уровня высших гармоник в сетях ограниченной мощности.
Анализ результатов и выводы по главе 1.
Глава
Анализ существующих методик расчёта несинусоидальности кривых тока и напряжения в
осветительных установках.
2.
1
Основополагающие
теории,
описывающие
процессы
в
сетях
с несинусоидальными формами кривых тока и напряжения.
2. 2 Инженерные методы расчёта нелинейных характеристик несинусоидальных режимов
в осветительных сетях.
2. 3 Расчёт режимов линий с применением «Теории мощности».
2. 4 Применимость инженерных методов расчёта и принципов линейной электротехники к
нелинейным цепям.
2. 5 Расчёт линий с распределёнными параметрами схем методом четырёхполюсников.
Анализ результатов и выводы по главе 2.
Глава
Разработка математической модели электрической сети с распределёнными параметрами с
нелинейными нагрузками.
3. 1 Электрическая сеть наружного освещения как каскад четырёхполюсников.
3. 2 Расчёт однофазной групповой линии с использованием метода четырёхполюсников.
3. 3 Расчёт трёхфазной сети с учётом наличия в питающей сети несинусоидального тока.
3. 4 Выбор программной среды моделирования.
3. 5 Описание программного продукта. Анализ результатов и выводы по главе 3.
Глава
Оптимизация параметров расчёта групповых линий при расчёте осветительных сетей с
нелинейными элементами.
4. 1 Описание исследуемой осветительной установки.
4. 2 Реализация математического моделирования.
4.
3
Моделирование
режимов
электроснабжения
трёхфазной
питающей
сети
осветительной установки для разрядных источников света.
4. 4 Методика расчёта дополнительных потерь электроэнергии при несинусоидальности
тока для групповой осветительной сети, укомплектованной светодиодными источниками
света.
Анализ результатов и выводы по главе 4.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Дмитриева M.JI. Анализ качества электроэнергии в системах электроснабжения
железных дорог. Диссертация на соискание учёной степени к.т.н. Иркутск, 2004. - 162с.
2. Жежеленко И.В, Саенко Ю.Л, Горпинич A.B. Оценка надёжности оборудования при
пониженном качестве электроэнергии. Вести в электроэнергетике, №6, 2006 -М.:
Энергопрогресс. стр. 13-17.
3.
Иванов
В.А,
Ильинский
Л.Я, Фузик М.И.
Электромагнитная
совместимость
радиоэлектронных средств. Киев: Техника, 1983. 120 с.
4. Гольдман С. Гармонический анализ, модуляция и шумы. Перевод с англ. Горелика Г.С.
М.: Издательство иностранной литературы, 1951. — 408 с.
5. Вдовин А. М. Разработка методов расчета удельного расхода электроэнергии в системе
электротехнического комплекса. Диссертация на соискание учёной степени к.т.н. Казань,
2005. - 122с.
6. Титова Г.Р, Гужов C.B. Светодиодные технологии в уличном освещении городов. стр.
76. // Пленарные доклады, материалы юбилейной научно-технической конференции.
Казань: Казан, гос. энерг. Ун-т, 2007. -232 с.
7. Hyosung К, Akagi H. The instantaneous power theory on the rotating p-q-r reference frames.
Power Electronics and Drive Systems Conference: Тез. Докл. -T, 1999. -P. 422-427.
8. Т. Tanaka, Н. Akagi. A new method of harmonic power detection based on the instantaneous
active power in three-phase circuits, IEEE, voilO, no4, October 1995.
9. Fenical G.: EN 61000-3-2 and EN 61000-3-3: Harmony at last, Evaluation Engineering,
2000.www.evaluationengineering.com/archive/articles/0900deal.htm
10. Review of methods for measurement and evaluations of the harmonic emission level from an
individual distorting load. // CIGRE 36.05./ CIRED 2 Joint WC GC02 (Voltage Qualiti) January
1999.
11. Курбацкий В.Г. Мониторинг Качества электроэнергии в электрических сетях России
для выбора мероприятий по обеспечению электромагнитной совместимости. Диссертация
на соискание учёной степени д.т.н. Иркутск, 1997. - 205с.
12. R. El Shatshat, M. Kazerani, M.M.A. Salama, Power quality improvement in 3-phase 3-wire
distribution systems using modular active power filter, EPSR, 2002.-p. 185-194.
13. Войтов O.H, Воропай Н.И, Гамм А.З, Голуб И.И, Ефимов Д.Н.
14.
Анализ
неоднородностей
электрических
систем.
Новосибирск:
Сибирская
издательская фирма РАН, 1999. - 302 с.
15. Титова Г.Р., Гужов C.B. Моделирование построения электротехнического комплекса.//
Всероссийская научная конференция
«Системы
управления электротехническими
объектами (СУЭТО-2005)». Тула. 2005.
16. Манторски 3. Гармонические искажения в сети от источников света, управляемых
электронными приборами. Светотехника №2, 2008. М.: Знак. стр. 30-33.
17. Галанов В.П, Галанов В.В. О влиянии нелинейных и несимметричных нагрузок на
качество
электрической
энергии.
Промышленная
энергетика
№3
'2001.
М:
Энергопрогресс. стр. 40-42.
18. Гужов С, Полищук А, Туркин А. Концепция применения светильников со
светодиодами совместно с традиционными источниками света. СТА: современные
технологии автоматизации №1'2008. М.: СТА-ПРЕСС. стр. 14-18.
19. Титова Г.Р, Гужов С.В. Светодиодные технологии в уличном освещении городов.//
Энерго- и ресурсоэффективность в энергобезопасности России. Пленарные доклады,
материалы юбилейной международной научно-технической конференции. Казань. 2007.
20. LED light string and arrays with improved harmonics and optimized power utilization.
United States Patent 20040201988. http://www.freepatentsonline.com/20040201988.html
21. Сергеев Б.С, Рошман Э.М, Савельев Е.О. Управление светодиодными матрицами с
помощью реактивных элементов. Электричество №9, 2004. М.: Знак. стр. 13-16.
22. Анчарова Т.В, Рыбаков JI.M. Качество электрической энергии и её сертификация. ЙОла: Изд-во МарГУ, 2000. 108 с.
23. Суднова В.В, Чикина Е.В. Оценка влияния электроприёмников потребителя на
качество электрической энергии в точке общего присоединения. Промышленная
энергетика №5, 2003. М: Энергопрогресс. стр. 31-33.
24. Чаплыгин Е.Е. Анализ искажений выходного напряжения и сетевого тока матричного
преобразователя. Электричество №11, 2007. М.: Знак.- с. 24-37.
25. Evaluating Harmonic Concerns Distributed Loads, Mark Mc Granaghan, Electrotec
Concepts, Knoxville, Tenn, Nov. 2001.
26. Jose Tobaias Villegas. Applications electronics industrials. Вопросы энергосбережения в
освещении. Светотехника №4, 2007. М.: Знак. -стр. 45-49.
27. Титова Г.Р, Гужов C.B. Использование светодиодов для освещения административноофисных зданий. Электрификация металлургических предприятий Сибири. К 100-летию
со дня рождения A.A. Фёдорова. Москва, 2007. стр. 128.
28. ПУЭ, изд. 7, переработанное и дополненное.
29. Рябов М.С, Циперман Л.А. Электрическая часть осветительных установок. М-Л.:
Энергия, 1966. 360 с.
30.
Жежеленко
И.В, Шиманский О.Б.
Электромагнитные
помехи
в
системах
электроснабжения промышленных предприятий. К.: Вища школа, 1986.-119 с.
31. Варфоломеев Л.П. Применение достижений электроники в современной светотехнике.
Светотехника №3, 2007. М.: Знак. стр. 411.
32. J Maya, Попов О.А, Robert Т. Chandler. Люминесцентная лампа мощностью 40-70 Вт,
работающая на частотах 100-300 кГц. Светотехника №3, 2007. М.: Знак. стр. 57-59.
33. Harmonics of compact fluorescent lamps in the home. Domestic Use of Electrical Energy
Conference 1999. www.ctech.ac.za/conf/documents /Rhend-erson.doc
34. Справочная книга по светотехнике. Под. Ред. Айзенберга Ю.Б. Изд. 3-е перераб. и доп.
М.: Знак, 2006. 972 с, ил.
35. Демирчян К.С, Нейман Л.Р, Коровкин Н.В, Чечурин В.Л. Теоретические основы
электротехники: В 3-х т. Учебник для вызов. Том 2. 4-е изд. СПб.: Питер, 2003. - 576 с.
36. Зелях Э.В. Основы общей теории линейных электрических схем. М.: Изд. АН СССР,
1951. 451 с.
37. Жежеленко И.
В.
Показатели
качества
электроэнергии
на
промышленных
предприятиях. М.: Энергия, 1977. 128 с.
38. Атабеков Г.И. Теория нелинейных электрических цепей. М.: Советское радио, 1962.
211 с.
39. Руденко В.С, Сенько В.И, Трифонюк В.В. Основы промышленной электроники:
Учебник для ВУЗов УССР. Киев: Вища школа, 1985. -198 с.
40. Коллектив авторов, ред. В. Г. Федченко. Качество электроэнергии в электрических
сетях и способы его обеспечения. Учебное пособие по курсу «Передача и распределение
электрической энергии». М.: Издательство МЭИ, 1992. 102 с.
41. Железко Ю.С. Влияние качества электрической энергии на экономические показатели
работы промышленных предприятий. Диссертация на соискание учёной степени к.т.н. М,
1987. - 256 с.
42.
Апорович
А.Ф.
Статистическая
теория
электромагнитной
совместимости
радиоэлектронных средств. Под ред. Аверьянова В.Я. Мн.: Наука и техника. 1984. 215 с.
43. Чебовский О.Г, Моисеев Л.Г, Недошивин Р.П. Силовые полупроводниковые приборы:
Справочник. 2-е изд, перераб. И доп. М.: Энергоатомиздат, 1985.-341 с.
44. Ведерников А. С. Метод квадратичного кумулятивного осреднения в расчетах
резкопеременных графиков электрических нагрузок систем. Диссертация на соискание
учёной степени к.т.н. Самара, 2004. - 165с.
45. Walker L. R. Starting currents in the backward-wave oscillators. Prog. IRE, 42, 1137-1143
(1994).
46. Третьяков E.A.
Оценка
влияния
состава
технического
оборудования
тяговых
железнодорожных потребителей электрической энергии на синусоидальность питающих
напряжений. Диссертация на соискание учёной степени к.т.н. Омск, 2005. - 145с.
47.
Бочков
К.А, Рязанцева Н.В.
Вероятностные
методы
определения
уровней
электромагнитной совместимости. Электрика №5, 2002. М.: Издательство «Наука и
технологии». стр. 5-7.
48. Карташев И. И, Тульский В. Н, Шамонов Р. Г, Шаров Ю. В, Воробьёв А. Ю.
Управление качеством электроэнергии. Под ред. Шарова Ю.В. М.: Издательский дом
МЭИ, 2006. 320 с.
49. Горбачёв Г.Н, Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника: Учебник для ВУЗов. Под
ред. В. А. Лабунцова. М.: Энергоатомиздат, 1988.-320 е.: ил.
50. Зыкин Ф.А.
Определение
степени
участия
нагрузок
снижении
качества
электроэнергии. Электричество №11, 1992. М.: Знак. — стр. 2326.
51. Курбацкий В.Г. Качество электрической энергии электромагнитная совместимость
технических средств в электрических сетях. Диссертация на соискание учёной степени
к.т.н. Братск, 1999. - 220 с.
52. Шидловский А.К, Кузнецов В.Г. Повышение качества электроэнергии в электрических
сетях. Киев: Наукова Думка, 1985. — 280 с.
53. Геворкян В. М. Электромагнитная совместимость электронных информационных
систем. В двух частях. Часть 1. Общие вопросы электромагнитной совместимости
технических средств. М.: Издательство МЭИ, 2006. 432 с.
54. Смирнов С.С, Коверникова Л.И. Вклад потребителя в уровни напряжения высших
гармоник в узлах электрической сети. Электричество№1, 1996. М.: Знак.-стр. 18-21.
55. Perera S, Gosbell V, Sneddon В. A study on the identification of major harmonic sources in
power systems. School of Electrical, Computer and Telecommunications Engineering University
of Wollongong, NSW 2522.
56. Дьяков А.Ф, Максимов Б.К, Борисов Р.К, Кужекин И.П, Жуков А.В. Электромагнитная
совместимость в электроэнергетике и электротехнике. М: Энергоатомиздат, 2003. 768 с.
57. Гужов С.В. О применении светильников со светодиодами в уличных осветительных
установках. Промышленная энергетика №1, 2008. М: Энергопрогресс. стр. 9-11.
58. Жежеленко И.В, Саенко Ю.Л. Амплитудно-частотные характеристики электрических
сетей. Мариуполь: ПГТУ, 1998. — 99 с.
59. Герман А. А. Теория и практика совершенствования режима системы тягового
электроснабжения переменного тока с установками ёмкостной компенсации. Диссертация
на соискание учёной степени д.т.н. М, 1991.-208с.
60. Тугунцев С.Г, Луцкий И.И. Определение и учёт вклада потребителя в качество
электрической энергии. Промышленная энергетика №7, 2003. М: Энергопрогресс. стр. 3436.
61. W. Mack Grady, Surya Santoso. Understanding Power Sistem Harmonics. Grady / Santoso,
September 1, 2001.
62. Иванов B.C, Соколов В.И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем
электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1987. 336 с.
63. Хабигер Э. Электромагнитная совместимость. Основы её обеспечения в технике. М.:
Энергоатомиздат, 1995. 296 с.
64. Черепанов В.В. Отдельные вопросы методики расчета несинусоидальности токов и
напряжений в системах внутризаводскогоэлектроснабжения. Диссертация на соискание
учёной степени к.т.н. -М, 1973. 142с.
65. Jennifer L. Pittman «Adaptive splines and genetic algorithms for optimal statistical
modeling», A thesis in Ttatistics, The Pennsylvania State University, May 2000.
66. Тафт B.A. Основы методики расчёта линейных электрических цепей по заданным их
частотным характеристикам. Изд. АН СССР, 1954.
67. Третьяков А. Н. Влияние высших гармоник в сельских распределительных сетях 0,38
кВ на показатели качества электрической энергии. Диссертация на соискание учёной
степени к.т.н. Красноярск, 2006. - 190с.
68.
Жежеленко
И.В,
Рабинович
M.JI, Божко В.М.
Качество
электроэнергии
на
промышленных предприятиях.// К.: Техника, 1981. — 160 с.
69. Жежеленко И.В, Ливский A.M. Анализ электромагнитных потерь при колебаниях
напряжения в системе прокатных станов. Электричество №3, 1977. М.: Знак. стр. 19-23.
70. Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники: Учебник для ВУЗов. В 3-х
томах. Том 1. Изд. 4. М.: Изд-во СПБ Питер, 2004. 463 с.
71. Парфеньев Д.
В.,
Аванов
Б.
А.
Основные
аспекты
внедрения
частотно-
регулируемого электропривода на насосные станции водоснабжения. Главный энергетик
№12, 2007. М.: Промтрансиздат. -с. 69-76.
72. Rapoport G.N. Preliminary results of the non-linear theory of oscillations in a backwardwave tube with longitudinal field. Radio Eng. Electron (USSR),3, №2, 347-355 (1988).
73. Тафт В.А. Электрические цепи с переменными параметрами. М.: Энергия, 1968.-328 с.
74. Ривкин Г.А. Преобразовательные устройства. М.: Энергия, 1970. -203 с.
75. Дрехслер Р. Измерение и оценка качества электроэнергии при несимметричной и
нелинейной нагрузке. М.: Энергия, 1985. 234 с.
76. Wilsun Xu, Xian Lui, and Yuli Lui. An Investigation on the Validity of Power-Direction
Method for Harmonics Source Determination. IEEE TRANSACTIONS ON THE POWER
DELIVERY, VOL. 18 NO. 1, JANUARY 2003.
77. Белецкий А.Ф.
Теоретические
основы
электропроводной
связи.
Ч.Ш:
Синтез
реактивных четырёхполюсников и электрических фильтров. М.: Связьиздат, 1959.-301 с.
78. Task force 38.06.01. Methods to consider customer interruption costs in power system
analysis. Technical report, CIGRE, 2001.
79. Гужов C.B. Расчёт нелинейных установившихся режимов в сетях уличного освещения.
Международная
научно-техническая
конференция
«Энергетика
2008:
инновации,
решения, перспективы». Казань: Иман, 2008. стр. 98.
80. Draft Guide for harmonics limits for single-phase equipment,P1459/D3, Sponsored by the
Transmission and Distribution Committee of the IEEE Power Engineering Society, January 26,
2006.
81. Зевеке Г.В, Ионкин П.А, Нетушил А.В, Страхов С.В. Основы теории цепей. 5-е
издание, переработанное. М.: Энергоатомиздат, 1989.-528 с.
82. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1996.-342 с.
83. Беркович Е.И. К определению понятия мощности в нелинейных цепях. Электричество
№1, 1989. М.: Знак. стр. с.61-63.
84. Ариллага Дж, Бредли Д, Божер П. Гармоники в электрических системах. М.: Энегия,
1990. 320 с.
85. Вержбицкий В.М. Численные методы (линейная алгебра и нелинейные уравнения). М.:
Высшая школа, 2000.
86. Багблейтер О.И. Разработка математических моделей и методов для оценки влияния
участников системы электроснабжения на качество электроэнергии. Диссертация на
соискание учёной степени к.т.н. -Иркутск, 2006,- 150с.
87. Бурков А. Т. Электронная техника и преобразователи: Учебник для ВУЗов. М.:
Высшая школа, 1999. 464 с.
88. Acton D, Swift D. Разрядные лампы с холодным катодом. Пер. с англ. М.: Энергия,
1969.100. http://www.mossvet.ru
Исследование электропотребления и разработка методов нормирования
и повышения эффективности использования электроэнергии в
образовательных учреждения
Цель работы:
Исследовать закономерности электропотребления, разработать методы расчета
нормативов потребления и повышения эффективности использования электроэнергии в
образовательных учреждениях.
В работе требуется решить следующие задачи:
1. Классификация образовательных учреждений, их систем электроснабжения
и электроприемников.
2. Энергоаудит большой группы различных образовательных учреждений и
исследование законов изменений удельных расходов электроэнергии.
3.
Разработка
методов
расчета
нормативов
потребления
электроэнергии
образовательных учреждений на различных уровнях иерархии.
4. Разработка методов оценки потенциала электросбережения и повышения
эффективности использования электроэнергии.
Методы исследования, используемые в работе:
Методы инструментального исследования (энергоаудита) большой группы различных
образовательных учреждений, аппарат теории вероятности и математической статистики,
методы технико-экономического анализа.
Актуальность работы:
Образовательные учреждения (ОУ) России входят в группу государственных
учреждений. По данным проекта федеральной программы «Энергосбережение и
повышение энергетической эффективности в РФ на 2010 — 2020 годы» в 2009 году
государственные учреждения России потребили 41 млрд. кВт-ч электроэнергии. По
оценкам разработчиков программы потенциал энергосбережения в этих учреждениях
составляет 38% от существующего уровня потребления.
Среди
государственных
учреждений
России
крупнейшими
потребителями
энергоресурсов являются образовательные учреждения (ВУЗы, техникумы, ПТУ, школы,
лицеи, гимназии, дошкольные учреждения и т.д.).
Исследования энергопотребления образовательных учреждений показывают, что
разбросы удельных расходов электроэнергии даже для аналогичных образовательных
учреждений существенны.
Затраты энергоносителей в наших ОУ в 2-3 раза выше, чем в Норвегии, Дании и
других странах.
Новый Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической
эффективности.» №261 ФЗ от 23.11.09г. обязывает все бюджетные учреждения начиная с
2010г. снижать потребление энергоносителей, в том числе электрической энергии, не
менее чем на 3% в год. До 31 декабря 2012г. они должны провести энергетические
обследования
и
разработать
программы
энергосбережения
и
повышения
энергоэффективности.
Решению
проблемы
повышения
энергоэффективности
в
государственных
учреждениях посвящен ряд публикаций, как в нашей стране, так и за рубежом. Среди них
можно отметить работы Аметистова Е.В., Асланяна Г.С., Башмакова И.А., Балыхина Г.А.,
Бобрякова
A.B.,
Вагина
Г.Я.,Вакулко А.Г.,
Данилова
О.Л.,
Директора
Л.Б., Доброхотова В.И., Зенютича Е.А., Злобина A.A., Клименко A.B., Кудрина Б.И.,
Кузнецова A.B., Ливинского А.П., Лоскутова А.Б., Мастепанова A.M., Михайлова С.А.,
Солнцева Е.Б., Шпербер X. и других.
Однако, несмотря на большую актуальность проблемы повышения эффективности
использования электроэнергии в образовательных учреждениях, она решается очень
медленно, в виду отсутствия исследований закономерностей их электропотребления,
методов нормирования расходов электроэнергии на различных уровнях иерархии и
определения резервов энергосбережения.
Рекомендации
по
содержанию
работы
(содержание
теоретической
и
экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по
заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение.
ГЛАВА 1. КЛАССИФИКАЦИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ, ИХ СИСТЕМ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
И ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ.
ПОСТАНОВКА
ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ.
1.1 Классификация образовательных учреждений и их электроприемников.
1.2 Обзор работ по теме диссертации и постановка задач исследования.
Выводы по главе 1.
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ
УЧРЕЖДЕНИЙ.
2.1 Разработка методики энергоаудита образовательных учреждений.
2.2 Исследование электропотребления высших учебных заведений.
2.3 Исследование электропотребления средних специальных учебных учреждений.
2.4 Исследование электропотребления общеобразовательных учреждений.
2.5 Исследование электропотребления дошкольных образовательных учреждений.
2.6 Исследование законов случайных изменений удельных расходов электрической
энергии.
2.6.1 Основные предпосылки.
2.6.2 Дошкольные образовательные учреждения.
2.6.3 Общеобразовательные учреждения.
2.6.4 Средние и начальные специальные учебные учреждения.
2.6.5 Учреждения высшего образования.
2.6.6 Сравнение гистограмм изменения удельных расходов электроэнергии с графиком
нормальной плотности вероятности.
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА НОРМАТИВОВ ПОТРЕБЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМИ УЧРЕЖДЕНИЯМИ.
3.1 Постановка задачи.
3.2 Расчет нормативов потребления на уровне образовательного учреждения.
3.3 Разработка программного продукта для нормирования базового расхода электрической
энергии ОУ на ЭВМ.
3.4 Разработка методов расчета нормативов потребления электрической энергии ОУ на
уровне района (города), региона, федерального округа и министерства образования.
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ И ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ.
4.1 Критерии оценки эффективности использования энергоносителей.
4.2 Разработка методов ранжирования образовательных учреждений по их энергетической
эффективности.
4.3 Основные направления экономии электрической энергии.
4.4 Повышение энергетической эффективности систем освещения.
4.5
Определение
потенциала
энергосбережения
и
очередности
внедрения
энергосберегающих проектов и мероприятий.
4.6 Разработка программного продукта для оценки потенциала энергосбережения.
4.7 Разработка структуры и содержания программы энергосбережения в образовательных
учреждениях.
Выводы по главе 4.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Аметистов, Е.В. Информационно-аналитические системы по энергоэффективности:
опыт разработки и внедрения/ Е.В. Аметистов, О.Л. Данилов, A.B. Бобряков, А.И.
Гаврилов // Энергетическая политика. 2003. -№4. -С. 9-16.
2. Апполонов Ю.С. Разработка автоматизированного рабочего места энергоаудитораэнергоменеджера и электронной формы энергетического паспорта предприятия/ Ю.С.
Апполонов, Л.Б. Директор, В.М. Зайченко, И.Л. Майков// Энергосбережение. 2003. - №3. С. 64-66.
3. Асланян, Г.С. Управление спросом на энергию./ Г.С. Асланян, В.В. Бушуев, С.Д.
Молодцов// Теплоэнергетика. 1999. - №8.
4. Афанасьева, Е.И. Снижение расхода электроэнергии в электроустановках зданий/ Е.И.
Афанасьева, И.К. Тульчин // М.: Энергоатомиздат, 1987. 224 с.
5. Башмаков, И.А. Повышение эффективности использования энергии в бюджетной
сфере.// Энергоэффективность. Опыт. Проблемы. Решения, 2005, B.1-2.-C. 12-13.
6. Беляев В.М.
Современные
светодиоды.
Насколько
светлое
у них
будущее?//
Электротехника: Наука, Технология, Бизнес. 2009, №2. - С. 17-21.
7. Бобряков A.B. Стратегии административно-технологического управления процессами
энергопотребления
и
энергосбережения
в
бюджетных
отраслях
экономики
//
Энергосбережение и водоподготовка. — 2007. — №3. — С. 26-29.
8. Бобряков A.B.
Энергетическая
и
бюджетная
эффективность
энергообеспечения
бюджетных отраслей экономики // Вестник МЭИ. 2007. -№2.-С. 148-153.
9. Бугров, С.А. Нормирование потребления энергоресурсов.// Гл. 3 в книге «Теория и
практика энергосбережения в образовательных учреждениях». Программа развития ООН.
Н. Новвгород, НГТУ, 2006. С. 67-93.
10. Вагин, Г.Я. Подходы к нормированию расходов электроэнергии образовательных
учреждений / Г.Я. Вагин, С.А. Бугров, О.Ю. Малафеев//
11. Будущее технической науки. Тезисы докладов IX Международной молодежной
научно-технической конференции. Н. Новгород: НГТУ, 2010. - С. 69.
12. Вагин, Г.Я. Расчёт нормативов потребления электрической энергии образовательных
учреждений / Г.Я. Вагин, Е.Б. Солнцев, С.А. Бугров// Электрика. 2009. - № 12.- С. 21-26.
13. Вагин,
Г.Я.
Исследование
законов
случайных
изменений
энергопотребления
образовательных учреждений / Г.Я. Вагин, Е.Б. Солнцев, E.H. Соснина, О.Ю. Малафеев,
С.А. Бугров// Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. №1,2010. С.96-100.
14. Вагин, Г.Я. О методах определения расчётных электрических нагрузок //
Информационный сборник " Промышленная электроэнергетика и Электротехника, 2007,
№3 (Украина).
15. Вагин, Г.Я. Экономия энергоресурсов в промышленности, бюджетных организаций,
жилищно-комунальном хозяйстве/ Г.Я. Вагин, С.Ф. Сергеев// Справочно-методическое
пособие.- Н.Новгород. НГТУ,2007.-280 с.
16. Вагин, Г.Я. Основные направления экономии энергии/ Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов, С.А.
Шалаев// Промышленная энергетика. 1995. - №9. с. 12-15.
17. Вакулко, А.Г. Разработка информационно-аналитической системы энергетической
сертификации учебных заведений/ А.Г. Вакулко, A.B.
18.
Бобряков,
A.C. Воробьев,
O.JI.
Данилов,
М.А.
Покровская
//
Энерго
и
ресурсосбережение 21 век : Материалы межд. науч. конф. — Орел: ОрелГТУ, -2004.-С. 1719.
19. Варнавский Б.П.,
Колесников
А.И.,
Фёдоров
М.Н.
Энергоаудит
объектов
коммунального хозяйства и промышленных предприятий. Учебное пособие. М.: МИКХ и
С, 1998. 98с.
20. ВСН 59-88.
Электрооборудование
жилых
и
общественных
зданий.
Нормы
проектирования. -М.; 1990. 71 с.
21. Гнатюк, В.И. Закон оптимального построения техноценозов.// Ценологические
исследования. №29 М.: Изд-во ТГУ — Центр системных исследований, 2005. - 384 с.
22. Проект государственной программы «Энергосбережение и повышение энергетической
эффективности в РФ на 2010-2020 гг.». М.: Министерство энергетики РФ, 2009.
23. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения
общего назначения. Введен с 01.01.1999. ИПК. Изд-во стандартов, 1998. 31 с.
24. ГОСТ Р 51541-2000. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав
показателей. М.: Изд-во стандартов, 2000. — 8 с.
25. ГОСТ Р 51749-2001. Энергосбережение. Энергопотребляющее оборудование
общепромышленного
применения.
Виды.
Группы.
Показатели
энергетической
эффективности. Индетификация. М.: ИПК. Изд-во стандартов, 2000. 23 с.
26. ГОСТ 11.002-83. Прикладная статистика. М.: Изд-во стандартов, 1982. -24 с.
27. Гуляев, В.А. Обзор рынка LED// Полупроводниковая светотехника, 2010. №5. -С. 1114.
28. Директор, Л.Б. Энергетическое обследование научно-исследовательских учреждений/
Л.Б. Директор, Э.Э. Шпильрийн // Проблемы энергосбережения, 2002, №1(9-10). С. 2-6.
29. Директор, Л.Б. Задачи, методология и опыт энергообследования объектов бюджетной
сферы и промышленных предприятий.// Материалы научно-практического семинара
«Энергосбережение Ямала». Салехард, 2002. -С. 14.
30. Директор, Л.Б. Научные основы современных технологий энергосбережения и методы
их реализации.// Диссертация на соискание ученой степени докт. техн. наук.
М.: ОИВТ РАН, 2008 . 285с.
31. Директор, Л.Б. Энергосбережение и особенности энергоаудита на российских
промышленных предприятиях./ Л.Б. Директор, В.М. Зайченко, Б.Ф. Реутов, Э.Э.
Шпильрайн// Энергоэффективные технологии: СПБ.: 2001, №2. -С. 11-18.
32. Доброхов В.И. Энергоснабжение: проблемы и решения. Теплоэнергетика, 2000,
№1.с.4.
33. Дудникова, Л.В. Статистическая и нормативная модели формирования лимитов на
энергоресурсы
для
ВУЗов
/Л.В.
Дудникова,
О.В. Скуднова,
H.A.
Дудникова.
Энергоэффективность, 2007, в.1-2. - С. 14-16.
34. Дудникова, Л.В. Опыт формирования лимитов на энергоресурсы для образовательных
учреждений./ Л.В. Дудникова, О.В. Скуднова Энегроэффективность. Опыт. Проблемы.
Решения, 2004,в. 1-2. С. 21-24.
35. Дудникова Л.В. Опыт формирования лимитов на энергоресурсы для образовательных
учреждений ПФО./
Л.В.
Дудникова,
О.В.
Скуднова,
H.A.
Дудникова//Энергоэффективность.2005, в.4. С. 21-23.
36. Каллан Р. Основные концепции нейронных сетей / Р. Каллан. — М. : ИД «Вильяме»,
2001. 288 с.
37. Кокрен, У. Методы выборочного исследования.// Пер. с англ. М.: Статистика, 1976.440с.
38. Кудрин, Б.И. Введение в технетику.// 2-е изд.: пер. и доп. Томск: Изд-во Томск, гос.
ун-та, 1993. - 221 с.
39. Кузнецов, A.B. Об экономических рычагах управления процессом компенсации
реактивной мощности/ A.B. Кузнецов, И.В. Евстафьев// Промышленная энергетика. 2008.
-№2. С. 2-5.
40. Кузнецов, A.B. Повышение эффективности управления режимами потребления
электрической энергии/ A.B. Кузнецов, JI.T. Магазинник// М.: Энергоатомиздат, 2006. —
103 с.
41.
Кузнецов,
A.B.
Об
организационно-правовых
аспектах
управления
режима
электропотребления// Электрические станции. 2003. — №12. С. 52-56.
42. Ливинский, А.П. Итоги и перспективы реализации федеральной целевой программы
«Энергоснабжение России».// Энергоснабжение, 1999. -№4. С. 20-27.
43. Лисиенко, В.Г. Хрестоматия энергосбережения./ В.Г. Лисиенко, Я.М. Щелоков, М.Г.
Ладычиев // Справочное издание: В 2-х книгах. М.: Теплотехник, 2005. 688 с.
44. Методические рекомендации по формированию нормативов потребления услуг
жилищно-коммунального хозяйства (Утверждены приказом Минэкономики России от
06.05.99 №240). М.: 1999. 41 с.
45. Методические указания по расчету нормативов норм расхода электрической энергии в
образовательных учреждениях. Отчет по НИР. Руководитель Г.Я. Вагин, Н.Новгород;
НГТУ, 2004. — 191 с.
46. Методика по расчету нормативов и лимитов электроэнергии для профессиональных
образовательных учреждений с учетом специфики учебного процесса и внебюджетной
деятельности. Отчет по НИР. Руководитель Г.Я. Вагин, Н.Новгород; НГТУ, 2005. 211 с.
47. Методика определения потребности в топливе, электрической энергии и воде при
производстве и передаче тепловой энергии и теплоносителей в системах коммунального
теплоснабжения. ЗАО Роскоммунэнерго, М.: 2003. — 120 с.
48. Методические указания по нормированию потребления тепловой и электрической
энергии в учреждениях и организациях социальной сферы. — Минск: УВИЦ при УП
«Белэнергосбережение», 2003. 82 с.
49. Методика проведения энергетических обследований (энергоаудита) образовательных
учреждений /Г.Я. Вагин, Л.В. Дудникова, Е.А. Зенютич, С.А. Бугров и др. Н.Новгород,
НГТУ, 2009- 188с.
50.
Методика
формирования
лимитов
потребления
энергии
организациями,
финансируемыми из бюджета. Письмо Минтопэнерго России от 11.06.98. №АК-4670. 11 с.
51. Методические материалы для энергоаудита/ Под ред. А.Г. Вакулко, О.Л. Данилова. М.:
МЭИ, 1999. 144с.
52. Метод ключевых чисел разработанный ЕЫ81. Осло, Норвегия, 1997.51 с.
53. Михайлов С.А. Повышение энергоэффективности как ключевой фактор достижения
энергетической безопасности в России/ С.А. Михайлов,
54. B.М. Васильев, В.Д. Помогиев // Энергосбережение, 2006, №5. с.52-54
55. Основные положения по нормированию расхода топлива, тепловой и электрической
энергии в народном хозяйстве. М.: Атомиздат. — 1980. 15 с.
56. О целевом видении стратегии развития электроэнергетики России на период до 2030г.
/Под редакцией академика РАН А.Е. Шейдлина. М.: ОВИТ РАН, 2007. 98 с.
57. Патент на полезную модель RU №4440.U1.Устройство для автоматизации рабочего
места энергоаудитора /Е.А. Зенютич, А.Б. Лоскутов,
58. C.А. Бугров и др. от 11.03.05 г.
59.
Перечень
показателей
для
оценки
эффективности
деятельности
органов
исполнительной власти субъектов РФ .//Указ Президента РФ от 13.06.10 №579, 2010 .
60. Повышение эффективности использования электрической энергии в жилом секторе
Дании. М.: Мантопэнерго РФ, 1999.-161с.
61. Позиция Госстроя России в области энергосбережения зданий в современных
условиях. Бюллетень строительной техники, 2001, №10. - С. 1116.
62. План мероприятий, направленных на реализацию федерального закона об
энергосбережении N 261-ФЗ // распоряжение Правительства РФ от 01.12.09 №1830, 2009.
63. Порядок расчета значений соотношения потребления активной и реактивной
мощности. Приказ Минпромэнерго РФ от 22.02.2007, №49.
64. Постановление Правительства РФ от 15.05.10 №340 «О порядке установления
требований к программам в области энергосбережения и повышения энергетической
эффективности организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности».
65. Постановление Правительства РФ от 31.12.09 №1221 «Об утверждении Правил
установления
требований
энергетической
эффективности
товаров,
работ,
услуг,
размещение заказов на которые осуществляется для государственных или муниципальных
нужд».
66. Постановление Правительства РФ от 31.12.09 №1225 «О требованиях к региональным
и муниципальным программам в области энергосбережения и повышения энергетической
эффективности.
67. Правила установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг.
Постановление правительства РФ от 23.05.2006, №306.
68. Примерный перечень мероприятий в области энергосбережения ., который может быть
использован в целях разработки региональных, муниципальных программ . // Приказ
Минэкономразвития РФ от 17.02.10 №61,2010.
69. Программа "Энергосбережение Минобразования России": Сборник материалов/ Под
ред Балыхина Г.А. М.:АМИПРЕСС, 2002. - 60 с.
70. Радомский, Н.А. Сравнительный анализ продукции ведущих производителей белых
светодиодов// Полупроводниковая светотехника. — 2010. №4.-С. 21-24.
71. Разработка программно-технической базы для построения региональной сети сбора
первичной статистической информации ИАС». Отчет по НИР. Руководитель В.Д.
Игнатов. Смоленск: СФ МЭИ, 2001. Юс.
72. Расчёт формирование и снижение потерь электрической энергии при её передаче по
электрическим сетям. Учебно-методическое пособие./ В.Э. Воротницкий, C.B. Заслонов,
М.А.Калинкина. М.: ОАО ВНИИЭ, 2006. 71 с.
73. РД. 34.01-00. Методика проведения энергетических обследований (энергоаудита)
бюджетных учреждений / Г.Я. Вагин, JI.B. Дудникова, Е.А. Зенютич и др. НГТУ, НИЦЭ.
Н.Новгород, 2003 г.-196 с.
74. Региональная программа энергоснабжения (в примерах)/ Под ред. А.Г. Вакулко, В.М.
Васильева, O.JI. Данилова, А.П. Ливинского. М.: МЭИ, 1999. -120с.
75. Д 2696. Инструкция по расчету электрических нагрузок жилых зданий. Введена с
12.07.99. - 61 с.
76. Романова, И.В. Развитие светодиодной промышленности в России// Электроника:
Наука, технология, бизнес. -2009. №2. С.20-25.
77. Романенко А.Ф.
Вопросы
прикладного
анализа
случайных
процессов./
А.Ф.
Романенко, Г.А. Сергеев // М.: Советское радио, 1968. 256 с.
78. Руководство по энергетической статистике. МЭА (OECD/IEA).-Евростат, L-2920,
Люксембург, 2007. 21 с.
79. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты
зданий. СП-23-101-2004. М.: ГОССТРОЙ России. 2004. 91 с.
80. Себер, Дж. Линейный регрессионный анализ /Дж. Себер// М.: Мир, 1980.-456 с.
81. Себестиан, Г.С. Процессы принятия решений при распознавании образов / Г.С.
Себестиан //Киев: Техника, 1965. 149 с.
82. Смирнов, Н.В. Курс теории вероятностей и математической статистики / Н.В.Смирнов,
Дунин-Барковский // М.: Наука, 1969. 461 с.
83. СНИП 23-01-99*. Строительная климатология. Постановление №45 Госстрой России
от 11.06.1999. ГП ЦПП 2003.
84. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. Постановление №18-78
Минстрой России от 02.08.1995. ГП ЦПП 1995.
85. СНиП 41-03-2003. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Постановление
№114 Госстрой России от 26.06.2003. ГУП ЦПП 2004.
86. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Постановление
№115 Госстрой России от 26.06.2003. ГУП ЦПП 2004. - 58 с.
87. СНиП 31-06-2009. Общественные здания и сооружения. Приказ №390 Министерство
регионального развития РФ от 01.09.2009. ОАО "ЦПП" 2009.
88. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. Постановление №113 Госстрой России от
26.06.2003. ОАО "ЦПП" 2008.
89. СНиП 41-02-2003 Тепловые сети. Постановление №110 Госстрой России от
24.06.2003. ФГУП ЦПП 2004.
90. СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий. Постановление
№189 Госстрой СССР от 04.10.1985. ФГУП ЦПП 2006.
91. Суровцев И.С.
Нейронные
сети.
Введение
в
современную
информационную
технологию / И.С. Суровцев, В.И. Клюкин, Р.П. Пивоварова// Воронеж : ВГУ, 1994. - 224
с.
92. Суслов И.П. Итоги статистики/ И.П. Суслов.// М.: Статистика, 2009.-376 с.
93. Табунщиков Ю.А.
Математическое
моделирование
и
оптимизация
тепловой
эффективности зданий./ Ю.А. Табунщиков, М.М. Бродач //- М.: НП "АВОК", 2003.-225 с.
94. Теория и практика энергосбережения в образовательных учреждениях. Справочнометодическое пособие /Г.Я. Вагин, С.А. Бугров, Е.А. Зенютич и др., НГТУ, НИЦЭ, 2006188с.
95. Титов В.Л.,
Тихоненко
Ю.Ф.
Анализ
энергопотребления
учреждениями
здравоохранения// Энергонадзор и энергосбережение сегодня, 2000, №3. с.7-10.
96. Требования к энергетическому паспорту, ./ Приказ Минэнерго РФ от 19.04.10 №182,
2010.
97. Требования энергетической эффективности зданий, строений и сооружений / Приказ
Минрегионразвития РФ от 28.05.10 №262, 2010. -10с.
98. Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической
эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской
Федерации» №261-ФЗ от 23.11.2009.
99. Фомин А.Г. Системы автоматизированного управления освещением общественных
зданий. Новости светотехники. М.: Дом света, 1998.
100. Ш.Хан Г. Статистические модели в инженерных задачах. Пер. с англ. /Г.Хан,
С.Шапиро. Изд-во «Мир». М.1969. 324с.
101. Четыркин, Е.М. Статистические методы прогнозирования / Е.М. Четыркин// М.:
Статистика, 1977. 311 с.
102. Шалаев, С.А. Концепция тарифной потлитики на энергоресурсы./ С.А. Шалаев,
Ф.Г. Верховодов// Тезисы докладов III Всероссийской конференции «Региональные
проблемы энергосбережения и пути их решения». Н.Новгород, НГТУ. 1999. С. 7-9.
103. Шалаев, С.А. Экономия электрической энергии (состояние, закономерности,
стратегии на перспективу)// Диссертация на соискание ученой степени кандидата
технических наук. Н.Новгород, НГТУ. 1996. 304 с.
104. Шпербер, X. Постановление о тепловой защите зданий. Новый подход к вопросу о
техническом оборудовании зданий. Бонн, 1996. Издательство Союза немецких инженеров.
21 с.
105. Шторм, Р. Теория вероятностей. Математическая статистика. Статистический
контроль качества / Р. Шторм// М.: Мир, 1970. 368 с.
106. Экономия энергии в образовательных учреждениях /Е.А. Зенютич, В.Н. Котомкин,
Е.Б. Солнцев, Э.М. Сульман. М.: Министерство образования и науки РФ. 2006. 198с.
107. Щиголев Б.М. Математическая обработка наблюдений. М.: Наука, 1969.-344с.
108. Энергоаудит и нормирование расходов энергоресурсов. Сборник методических
материалов. / Г.Я. Вагин, Е.А. Зенютич, А.Б. Лоскутов и др. НГТУ, Н. Новгород, 1998 260
с.
109. Энергосбережение. Энергетический паспорт гражданского здания. Основные
положения. РД. Минтопэнерго. М.:,1999. 12 с.
110. Энергосбережение в системе образования: Сборник научно-технических и
методических материалов./Под общ ред Балыхина Г.А. -М.:АМИПРЕСС, 2000. 143 с.
111. Южанников А.Ю.
Нормы
электропотребления
в
бюджетной
сфере
/
А.Ю. Южанников, Е.Ю. Сизганова, В.П. Филиппов // Фундаментальные исследования.
2007. - № 8 - С. 41-42
112. Rak МК. Свод строительных предписаний
Финляндии. Хельсинки, 1996.
Издательство АО Ракеннустисто.
113. Danish Electricicity Utilites and the Demand Side Management Activites. Danish Power
Consult A-5, August 1991.
114. Energy 2000 follow up - responsible and forward - looking energy policy. Danish Ministry
of Energy, 1993.
115. Energy 2000. A Plain of Action for Sustainable Development. Danish Ministry of Energy,
1990
116. Energy 21. The Danish Goverment's Action Plan for Energy. Danish Ministry of
Environment and Energy, 1996.
117. Electricity Supply in Denmark. Statistics, 1995. Associations of Danish Electric Utilites,
1996.
118. Energy in Denmark. Status Report on Energy Planning/ Danish Ministry of Energy, 1988.
119. Model Energy Auditing. Report Danish Power Consult, 1995.
120. Ruane M.F. Моделирование нагрузки с учетом многих реальных факторов / M.F.
Ruane, Y. Manichaikul, F.S. Schueppe, J. Woodard/ Physically based load modeling. IEEE
Power Eng. Soc. Text "A" Pap. Summer Meet., Los. Angeles. Calif, 1978, New York, N.Y, 19
Совершенствование, исследование и диагностирование систем
управления асинхронного частотно-регулируемого электропривода
механизмов буровой установки
Цель работы:
Совершенствовать, исследовать и диагностировать систему и алгоритмы управления
асинхронного частотно-регулируемого электропривода механизмов БУ, способствующих
повышению надежности, технико-экономических показателей и. производительности БУ.
В работе требуется решить следующие задачи:
1. Анализировать технологические режимы работы, типовых нагрузочных диаграмм
электроприводов различных механизмов БУ, и на их основе обоснования мощности
приводных двигателей и механических характеристик АЭП главных механизмов;
2.
Разработать
алгоритмы
рационального
согласования
и
выбора
мощности
асинхронного электродвигателя для приводов главных механизмов БУ;
3. Оценить сравнительный анализ энергетических показателей электротехнического
комплекса БУ на основе регулируемых электроприводов постоянного тока и асинхронных
частотно-регулируемых электродвигателей;
4. Разработать и исследовать систему управления электроприводами механизмов БУ,
отличающихся их повышенной технологической безопасностью работы;
5.
Разработать
алгоритм
и
логику
управления
технологическими
режимами
работы асинхронными частотно-регулируемыми электроприводами главных механизмов
БУ;
6. Разработать систему сбора, обработки и визуализации переменных электроприводов
БУ, а также аппаратно-программных средств, осуществляющих интерфейс «человекмашина»;
7. Разработать алгоритмы и систему диагностирования технического состояния
асинхронного частотно-регулируемого электропривода главных механизмов БУ;
Методы исследования, используемые в работе:
Теория электропривода и теории автоматического управления, методов структурного
моделирования,
аппарата
булевой
алгебры
и
теории
электромагнитного
поля.
Экспериментальные исследования с использованием пакета Drive ES Starter и
программного обеспечения системы визуализации процесса SIMATIC WinCC v6.0.
Для исследования электромагнитной обстановки может быть использован комплект
анализаторов электрического и магнитного полей.
Актуальность работы:
По данным международных аналитических компаний рост потребления жидких
углеводородов, в основном, нефти и газового конденсата, будет расти постоянно. К 2030
году мировая торговля жидкими углеводородами возрастет более чем на половину ее
нынешних объемов, что требует постоянного увеличения энергетических показателей и
производительности буровых установок (БУ). Следует отметить, что БУ свойственны
тяжелые климатические и технические условия эксплуатации. Они работают как при
высоких (в южных районах), так и низких (в северных широтах) температурах
окружающей среды. БУ, как правило, отдалены от технических баз обслуживания, имеют
ограничения в высококвалифицированных специалистах в области электропривода их
механизмов. Технологические режимы работы механизмов БУ весьма напряженны, их
нагрузки меняются в широком- диапазоне и могут иметь случайный характер. Из-за
отдаленности местоположения БУ мощность питания их электроустановок ограничена.
При этом к бесперебойности работы БУ предъявляются высокие требования, поскольку
останов технологического или электротехнического оборудования может привести к
авариям в скважине и крупным экономическим потерям.
Техническая сложность и высокая себестоимость технологических систем БУ делают
проблемным с экономической точки зрения их закупку и ввод в эксплуатацию для
большинства отечественных потребителей. Отсюда понятно стремление к модернизации
уже
действующих
установок
и
совершенствованию
систем
управления
их электроприводами в направлении повышения надежности, энергетических показателей
и производительности БУ.
Характерной
тенденцией
автоматизированных электроприводов механизмов
БУ
является все более широкое применение асинхронных двигателей (АД), управляемых от
преобразователей частоты (ПЧ). Эти двигатели технически,более просты и надежны-в
эксплуатации, могут длительно работать при повышенных скоростях, в агрессивных
средах с заметными перепадами температур, что свойственно БУ. АД требуют меньше
цветных металлов, имеют меньшие массу, габариты и стоимость. Ясно, что применение
асинхронных
частотно-регулируемых
электроприводов механизмов БУ
потребует
дополнительной коррекции в системах и алгоритмах управления БУ, свойственных
приводам постоянного тока, их более глубокого исследования и анализа, а также оценки
технических и энергетических возможностей новых электроприводов.
Стабильность работы БУ определяется системой управления электроприводами ее
механизмов и потому необходима разработка и применение наиболее развитых принципов
и алгоритмов их управления на основе современной микропроцессорной техники. Сюда
следует отнести' также разработку и применение аппаратно-программных средств
реализации интерфейса «человек - машина» и технического диагностирования состояния
электроприводов БУ.
Внедрение в БУ новых технических средств на основе микропроцессорной техники
одновременно
сопровождается
проблемой
обеспечения
их
электромагнитной
совместимости (ЭМС) в реальных промышленных условиях эксплуатации, что требует
анализа электромагнитной обстановки (ЭМО) в районе расположения элементов
электроприводов БУ, а также разработки способов и технических средств по обеспечению
их ЭМС.
Ясно, что решение указанных проблем при внедрении асинхронного частотнорегулируемого электропривода механизмов БУ будет способствовать повышению их
надежности, технико-экономических показателей и производительности.
Рекомендации
по
содержанию
работы
(содержание
теоретической
и
экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по
заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы):
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА
1.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
РЕЖИМЫ
РАБОТЫ
И
ТРЕБОВАНИЯ
К ЭЛЕКТРОПРИВОДАМ ОСНОВНЫХ МЕХАНИЗМОВ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ.
1.1. Электротехнический комплекс буровой установки.
1.2. Технологические режимы работы и требования к электроприводу буровой лебедки.
1.3. Допустимые режимы работы электропривода лебедки с асинхронным двигателем.
1.4. Технологические режимы работы и требования к электроприводу механизма подачи
долота.
1.5. Технологические режимы работы и требования к электроприводу ротора.
1.6. Технологические режимы работы и требования к электроприводу насоса.
1.7. Согласование мощностей буровых насосов и их асинхронных электродвигателей.
1.8. Технологические требования к асинхронным электродвигателям для частотнорегулируемых электроприводов буровых установок.
1.9. Обоснование и выбор суммарной мощности электроприводов механизмов буровой
установки.
1.9.1. Определение мощности электроприводов главных механизмов буровой установки.
1.9.2. Суммарные электрические мощности приводов буровой установки.
Выводы.
ГЛАВА 2. СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ГЛАВНЫХ
МЕХАНИЗМОВ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ.
2.1. Энергетические показатели систем питания электротехнического комплекса БУ с
приводами постоянного тока.
2.2. Энергетические показатели системы питания электротехнического комплекса БУ
с асинхронными частотно-регулируемыми приводами.
2.3. Системы автоматического управления электроприводов буровой лебедки и главного
насоса.
2.4. Структурные схемы и определение параметров систем управления асинхронными
частотно-регулируемыми электроприводами буровой установки.
2.5. Система управления спуско-подъемными операциями привода лебедки.
2.6. Алгоритмы и логика управления электроприводом лебедки буровой установки.
2.6.1. Режим спуско-подъемных операций привода лебедки.
2.6.2. Режим «Подача» привода лебедки.
2.6.3. Алгоритм переключения передач главного привода лебедки.
2.7. Защиты и блокировки системы электропривода лебедки.
Выводы.
ГЛАВА 3. СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ.
3.1. Технологические требования к системам логического управления электроприводами
буровой установки.
3.2. Алгоритмы управления технологическими режимами работы электроприводов
буровой установки.
3.3. Система сбора, обработки и визуализации переменных электроприводов буровой
установки.
3.4. Алгоритмы диагностирования системы логического управления электроприводами
буровой установки.
Выводы.
ГЛАВА
4.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ
РЕЖИМОВ
РАБОТЫ
ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ.
4.1. Экспериментальные исследования электроприводов постоянного тока БУ-3200/200 МДЭП.
4.1.1. Исследования электропривода буровой лебедки.
4.1.2. Исследование энергетических режимов и показателей работы электропривода.
4.2.
Экспериментальные
исследования
асинхронных
частотно-регулируемых
электроприводов БУ 4200/250 ЭЧРК-БМ.
4.3. Исследования электромагнитной совместимости элементов электроприводов БУ
4200/250 ЭЧРК-БМ.
4.3.1.
Методика
и
технические
средства
экспериментального
исследования
электромагнитных помех в электроприводах буровой установки.
4.3.2. Электромагнитная обстановка в районе расположения элементов преобразователя
частоты электроприводов буровой установки.
4.3.3. Электромагнитная обстановка в районе расположения элементов силового
диодного выпрямителя питания преобразователя частоты.
4.3.4. Электромагнитная обстановка в районе расположения элементов управления
технологическими процессами буровой установки.
4.4.
Обеспечение
электромагнитной
совместимости
элементов
и
устройств
электроприводов БУ 4200/250 ЭЧРК-БМ.
Выводы.
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Моцохейн Б.И., Парфенов Б.М. Электропривод буровых лебедок. М., "Недра", 1978. 327 с.
2. Жеваго К.А., Портной Т.З., Школьников Б.М. Привод буровых установок. М., "Недра",
1960. 408 с.
3. Портной Т.З., Юньков М.Г., Юрченко П.И. Электрооборудование буровых установок
Уралмашзавода. М., "Гостоптехиздат", 1961. 232 с.
4. Колчерин В.Г., Колесников И.В., Копылов B.C., Баренбойм Ю.Л. и др. Мобильные
буровые установки и агрегаты для бурения и ремонта скважин. ОАО "Сургутнефтегаз",
2004. 210 с.
5. Буровые комплексы. Современные технологии и оборудование. Под общей ред.
A.M. Гусмана, К.П. Порожского. Екатеринбург, УГГТА, 2002.- 592 с.
6. Моцохейн Б.И., Парфенов Б.М., Шпилевой В.А. Электропривод, электрооборудование
и электроснабжение буровых установок. Тюмень, 1999. -263 с. ,
7. Абрамов Б.И., Парфенов Б.М., Кожаков О.И., Шалагин М.А. (ООО «Электропром»),
Колесников И.В. (ООО «ВЗБТ»). Современный электропривод постоянного тока для
буровых установок. «Электротехника». 2009. №1.
8. Электропривод постоянного тока. Состояние и тенденции. Доклады научнотехнического семинара. М. Издательство МЭИ, 2002 72 с.
9. Двенадцатипульсные полупроводниковые выпрямители тяговых подстанций. Под
общей редакцией Шалимова М.Г. М., «Транспорт», 1990.
10.
Парфёнов
Б.М.,
Шевырёв
Ю.В.
характеристик электроприводов буровых
Улучшение
установок
при*
электроэнергетических
помощи
фильтро-
компенсирующих устройств // ЭЛЕКТРО- 2003. - №5. - С. 43-48.
11. Добрусин Л. А. Фильтро-компенсирующие устройства для преобразовательной
техники. М.: НТФ "Энергопрогресс", 2003.- 84 с.
12. Абрамов Б.И, Авдийский Е.И, Коган А.И, Кожаков О.И, Моцохейн Б.И, Парфёнов
Б.М. Современное и перспективное электрооборудование установок для бурения скважин
глубиной до 3900 м. "Электротехника", 2001, №1, с. 11-16.
13. Портной Т.З.,. Парфёнов Б.М., Коган А.И. (под общ. ред. Б.И. Абрамова). Современное
состояние и направления развития электротехнических комплексов одноковшовых
экскаваторов, М., «ЗНАК», 2002, 116 с.
14. Парфенов Б.М., Шевырев Ю.В. Статические режимы фильтро-компенсируюнщх
устройств в системах электропривода соизмеримой мощности. // Автоматизированный
электропривод. Сборник научных трудов ОАО "Электропривод". М.: Издательство "Знак".
2002. С.134-153.
15. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения
общего назначения.
16. Парфенов Б.М.,
Шевырев
Ю.В.,
Шинянский
A.B. Тиристорные электроприводы
главных механизмов буровых установок в системах электроснабжения соизмеримой
мощности. // Обзорная информация. М.: Информэлектро. 1984.
17. Абрамов Б.И.,
Парфенов
Б.М.,
Шевырев
Ю.В.
Методы
выбора
параметров ФКУ ступенчатого типа для тиристорных электроприводов в системах
соизмеримой мощности. // Электротехника. 2001, №1.
18. Андреюк В.
А.
Метод
расчета
статических
характеристик
электропередачи
постоянного тока с учетом сложной структуры примыкающей энергосистемы // Изв. НИШ
11'. 1970. Вып. 16.
19. Шевырев Ю.
В.
Математическое
описание
автономных тиристорных электро-
приводов постоянного тока // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1980. №6. С. 77-85.
20. Супрунович Г. Улучшение коэффициента мощности преобразовательных установок.
М.: Энергоатомиздат, 1985.
21. Глинтерник С.Р. Тиристорные преобразователи' со статическими компенсирующими
устройствами. Л::Энергоатомиздат,1988.
22. Ильинский И.Ф. Основы электропривода. М.: Издательство МЭИ, 2003. 224с.
23. Осипов О.И. Частотно-регулируемый асинхронный электропривод. М.: Издательство
МЭИ, 2004. 80 с.
24. Сандлер A.C.,
Сарбатов1
P.C.
Автоматическое
частотное
управление асинхронными двигателями. М.: Энергия, 1974. 328 с.
25. Копылов И.П.,
Клоков
Б.К.
Справочник
по
электрическим
машинам.
М.:
Энергоатомиздат, том 1 и 2. 1988.
26. Siemens. Частотный преобразователь серии Sinamics S120 (Руководство по
эксплуатации).
27. Елисеев В.А., Шинянский A.B. Справочник по автоматизированному электроприводу.
М.: Энергоатомиздат, 1983. 450 с.
28. Ключев В.И. Теория электропривода: Учеб. Для вузов. 2-е изд. перераб. и доп. - М.:
Энергоатомиздат, 1998. -704 с.
29. Бесекерский В.А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. М.:
Наука, 1972. - 767 с.
30. Егоров В.Н., Шестаков В.М. Динамика систем электропривода. Л.: Энергоатомиздат.
Ленингр. отд-ние, 1983.-216 с.
31.
Правила
устройства
электроустановок.
6-е
изд.,
перераб.
и
доп.
М.:
Главгосэнергонадзор России, 1998. - 608 с.
32. Siemens SIMOREG DC MASTER 6RA70 Series, AG 2001
33. Забродин Ю.С. Промышленная электроника. М.: Высшая школа, 1982. 496с.
34. Терехов В.М. Элементы автоматизированного электропривода: Учебник для вузов. М.:
Энергоатомиздат, 1987. - 224 с.
35. Елисеев В.А. Релейно-контакторные системы управления электропривода. / Под ред.
А. С. Лебедева. М.: Издательство МЭИ, 1995.-144 с.
36. Грейнер Г.Р.,
Ильяшенко
В.П.,
Май
В.П., Первушин H.H.,
Токмакова
Л.И.
Проектирование бесконтактных логических устройств промышленной автоматики. М.:
Энергия, 1977. - 384 с.
37. Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводов: Учебник для студ.
высш. учеб. заведений / Под ред. В.М. Терехова. М.: Издательский центр «Академия»,
2005. - 304 с.
38. Павлов В.В. Управляющие логические устройства. М.: Энергия, 1968.-80 с.
39. Осипов О.И.,
Усынин
Ю.С.
Техническая
диагностика
автоматизированных
электроприводов. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 160 с.
40.
Антропов
Д.
С, Петров Т.А.
Автоматизация
технологических
процессов
//
Современные технологии автоматизации., 2003, №4, с. 24-29:
41. Глазунов Л.П., Смирнов А.Н. Проектирование технических систем диагностирования.
Л.: Энергоатомиздат, 1982. - 168 с.
42. Осипов О.И., Усынин Ю.С Промышленные помехи и способы их подавления
в вентильных электроприводах постоянного тока. М.: Энергия, 1979.- 80 с.
43. Кечиев Л.Н., Степанов П.В. ЭМС и информационная безопасность в системах
телекоммуникаций. М.: Технологии, 2005. - 312 с.
44. Шваб А. Электромагнитная совместимость: Пер. с нем. В.Д. Мазина и С.А. Спектора /
Под ред. И.П. Кужекина. М.: Энергоатомиздат, 1995. -480 с.
45. Хабигер Э. Электромагнитная совместимость. Основы ее обеспечения в технике: Пер.
с нем. И.П. Кужекина / Под ред. Б.К. Максимова. М.: Энергоатомиздат, 1995. - 304 с.
46. Siemens. Программируемый логический контроллер Simatic S7-300 (Руководство по
эксплуатации).
47. Siemens. Система визуализации процесса WinCC v6.0 (Руководство по эксплуатации). i
48. ELSPEK. Анализатор качества электроэнергии G4400 BlackBox (Руководство по
эксплуатации).
49. Панов A.C., Куцый К.Л., Осипов О.И. Электромагнитная совместимость элементов
электропривода и АСУТП. Труды V Международной (16 Всероссийской) конференции по
автоматизированному электроприводу. Санкт-Петербург.2007. С. 450-452.
50. Михайлов A.C. Измерение параметров ЭМС РЭС. М.: Связь, 1980.200 с.
51. Грязнов М.И., Гуревич М.Л., Рябинин Ю.А. Измерение параметров импульсов. -М.:
Радио и связь, 1991.- 216 с.