ДонНТУ> Портал магистров ДонНТУ
Реферат |Библиотека | Отчет о поиске | Индивидуальное задание

Доклад на тему: "Моделирование стационарного режима энергопотребления"
Всеукраинская научно-техническая конференция студентов: "Электротехника, электроника и микропроцессорная техника. Поиск молодых" ДонНТУ, 11 мая 2006г.


Email: P.O.V_06@mail.ru



     Для решения задач энергосбережения необходимо иметь обоснованные нормы потребления электроэнергии. В технологических регламентах устанавливается норма удельного расхода электроэнергии на единицу продукции, однако она не отражает фактического состояния электрооборудования. При установившемся ритме производства (в стационарном режиме) неизбежны случайные отклонения параметров режима от их средних значений. Поэтому целесообразно устанавливать «диапазонные» нормы электропотребления. В процессе эксплуатации встречаются и незакономерные отклонения, вызванные нарушениями технологического процесса. В связи с этим из экспериментальных записей (графиков) параметров режима требуется выделить стационарные компоненты.
     Энергопотребление обусловлено выпуском продукции V. Поэтому, прежде всего, выделяется стационарная компонента процесса V(t). Качественно идея выделения была высказана к.т.н. Брусенцовым Л.В. и количественно обоснована в ДонНТУ. В качестве среднего значения Vc принимается значение, разделяющее пополам большие и малые ординаты экспериментального графика. Считается, что большие значения соответствуют стационарному режиму, а малые получаются симметрированием больших относительно среднего значения. Таким образом, стационарной компонентой является симметрированный процесс V(t). В качестве максимального допустимого значения Vmax принимается наибольшее из экспериментальных значений. Минимальное допустимое значение Vmin определяется симметричным отображением относительно среднего значения:
    
     Vmin = 2Vc - Vmax . (1)
    
     Ординаты < Vmin являются недовыпуском продукции.
     До сих пор метод симметрирования применялся и для процесса W(t) расхода электроэнергии. В Отчете за февраль 1996г. Была приведена разработанная в ДПИ «Методика определения рациональных режимов электропотребления». Практика применения этой методики показала, что раздельное рассмотрение статистических данных по выпуску продукции V(t) и расходу электроэнергии W(t) не обеспечивает воспроизведения фактической зависимости удельных расходов от выпуска продукции. Предполагаемая здесь методика исходит из этой зависимости.
     В стационарном режиме диапазон изменения электропотребления невелик по сравнению со средним значением Wc, что позволяет принять линейную зависимость
    
     W =V + (2)
    
     с постоянными коэффициентами и . Тогда удельные расходы определяются выражением
    
     ρ = W / V = + / V. (3)
    
     Коэффициенты находятся путем аппроксимации опытных значений , или , выражениями (2) или (3).
     Диапазонные нормы электропотребления определяются по нормам выпуска продукции:
    
     Wmin,max =Vmin,max + . (4)
    
     В качестве примера на рис.1 показаны результаты аппроксимации для одной из шахт Донбасса, где все величины выражены в относительных единицах.
     Удельные расходы электроэнергии
     Рисунок 1 – Удельные расходы электроэнергии
     Горизонтали Wmin и Wmax на графике электропотребления делят его на три области. Границы допустимого диапазона изменения выпуска продукции определяются по характеристикам нормального распределения, а границы допустимого диапазона изменения потребления энергоносителей определяются по диапазону зависимости удельных расходов энергоносителей от выпуска продукции. Выбросы за верхнюю горизонталь представляют участки с перерасходом электроэнергии. Между горизонталями располагается область приемлемого электропотребления. Провалы за нижнюю горизонталь, где < Wmin , нельзя считать участками электросбережения, поскольку они относятся к режимам недовыпуска продукции.
     Мероприятия по электросбережению, не затрагивающие технологический процесс, диапазонные нормы выпуска продукции не изменяют. Изменяются лишь коэффициенты b (1), что ведет к сужению диапазона отклонений новой стационарной компоненты. Разность между суммарными расходами электроэнергии до и после внедрения указанных мероприятий определяет эффективность электросбережения.
     Перерасход электроэнергии можно оценивать и по удельным расходам электроэнергии. Однако в этом случае возникают трудности в определении диапазонных норм. В самом деле, в силу линейности выражения (2) вероятности выхода за уровни Vmin,max и Wmin,max одинаковы. Если же определить диапазонные нормы по формуле
    
     = + /Vmax,min , (5)
    
     то вероятности будут другими. В результате оценка электропотребления не будет корректной.
     Преодоление этих трудностей возможно в рамках теоретической модели, когда случайные процессы выпуска продукции и расходов электроэнергии считаются нормальными. По любому из них определяется вероятность выброса за верхний уровень, которая равна вероятности провала за нижний уровень. Затем находится вероятностное распределение удельных расходов, которое отличается от нормального.
     Границы допустимого диапазона изменения выпуска продукции определяются по характеристикам нормального распределения. Недовыпуском продукции являются значения выпуска продукции, меньшие нижней границы диапазона. Границы допустимого диапазона изменения потребления энергоносителей определяются по диапазону изменения продукции и зависимости удельных расходов энергоносителей от выпуска продукции. Перерасходом являются значения электропотребления, превышающие верхнюю границу диапазона. Аналогичным образом выделяются стационарные компоненты и для других энергоносителей: газ, пар и другое.

Назад