Барановський В. Д. Нечітке керування режимами електроспоживання електромеханічними системами головних водовідливних комплексів залізорудних шахт.

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0824U001094

Здобувач

Спеціальність

  • 141 - Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка

Спеціалізована вчена рада

ДФ 09.052.011 (ID 4974)

Криворізький національний університет

Анотація

Дисертацію присвячено вирішенню наукового завдання щодо підвищення електроенергоефективності головних водовідливних комплексів залізорудних шахт у напрямку збільшення рівня використання енергетичного потенціалу цього виду стаціонарних установок, шляхом розробки теоретичних аспектів і практичних рекомендацій для розбудови системи багатокритеріального нечіткого керування режимами функціонування електромеханічних систем насосних агрегатів. Базуючись на дослідницькому матеріалі, стратегічно визначено необхідність розбудови двоєдиного алгоритму керування процесом функціонування ГВК: керування електроенергетичними та електромеханічними параметрами роботи електромеханічних систем насосних агрегатів на основі регульованого асинхронного електроприводу з базуванням у межах енергоефективних режимів функціонування привідних двигунів як в індивідуальному, так і груповому варіантах; керування режимами роботи водовідливного комплексу в функції технологічних параметрів його функціонування та «плаваючих» погодинних у добі тарифів за спожиту електроенергію. Дисертаційна робота має два томи. Том 1: вступ, 4 розділи, загальні висновки, список використаних джерел. У Вступі сформульовано актуальність дослідження, його мету, наукові завдання, результати дослідження, що містять наукову новизну. У Розділі 1 на основі діагностування стану електроенергетичного комплексу з оцінюванням рейтингу споживання електричної енергії приймачами залізорудних шахт підтверджено, що головні водовідливні комплекси є енергоємними споживачами електричної енергії, а підвищення їх електроенергоефективності є актуальною проблемою. Акцентовано, що канонічні формули з визначення рівнів електроенергоефективності видів шахт, що аналізуються, як і їх окремих споживачів, потребують нового формату в умовах сучасних енергоорієнтованих спрямувань. У Розділі 2 проведено математичне моделювання режимів постачання-споживання електричної енергії головним водовідливним комплексом залізорудних шахт як стохастичного процесу та визначено комплекс енергетичних характеристик, які пов’язані з фактом випадковості: швидкість та обсяги накопичення води на підземному горизонті шахти, енерговитрати на водовідведення із заданого підземного горизонту шахти за визначений час. У Розділі 3, враховуючи постійну мінливість параметрів режимів функціонування головних водовідливних комплексів, розглянуто впровадження системи автоматизованого управління з використанням системи ПЧ-АД та врахуванням сигналів датчиків стану, а також прийняття управлінських рішень по включенню певної кількості насосів і режимів їх роботи. У Розділі 4 запропоновано для впровадження систему експертного керування енергоспоживанням шахтними водовідливними комплексами на базі алгоритму нечіткого логічного виводу Мамдані; вищу якість керування продемонструвала система з базою нечітких правил типу кон’юнкція у порівнянні із системою нечіткого логічного виводу з кусково-лінійними функціями з подальшим удосконаленням нечітких систем шляхом введення додаткового обмеження на рівень потужності насосних агрегатів, котрі працюють одночасно, під час фазифікації відповідної лінгвістичної змінної. У Заключних висновках викладено квінтесенцію отриманих результатів наукового пошуку та певні рекомендації до їх практичного використання в практиці розробки та проєктування енергоефективних систем керування рівнями споживання електроенергії енергоємними споживачами в структурі загальної системи керування електроенергетичними потоками підземних залізорудних підприємств. Том 2: Додатки.

Публікації

Starting positions to improve energy efficiency of main water drainage facilities of iron ore underground mines / Monograph / V. Baranovskyi. Supervised by Doctor of Sciences (Engineering), Professor Sinchuk O. – Warsaw: iScience Sp. z.o.o. – 2023. – 135 p.

V. Baranovskyi, O. Sinchuk, R. Strzelecki, I. Sinchuk, T. Beridze, V. Fedotov, and K. Budnikov. Mathematical model to assess energy consumption using water inflow-drainage system of iron-ore mines in terms of a stochastic. Mining of Mineral Deposits, Volume 16, no. 4, 2022, pp. 19-28.

V. Baranovskyi, O. Sinchuk, R. Strzelecki, T. Beridze, I. Peresunko, D. Kobeliatskyi, and V. Zapalskyi. Model studies to identify input parameters of an algorithm controlling electric supply/consumption process by underground iron ore enterprises. Mining of Mineral Deposits, Volume 17, no. 3, 2023, pp. 93-101.

V. Baranovskyi, К. Budnikov, I. Sinchuk, A. Somochkyn, S. Somochkyna, O. Danilin. Modeling tools for improving energy efficiency of water drainage complexes at iron ore underground mines. Herald of Advanced Information Technology 2022; Vol.5 No.1, pp. 40-51.

Барановський В. Д., Коломіц Г. В., Барановська М. Л., Власенко В. А., Чорний О. П., Артеменко А. М., Батирбек А. Е. Дослідження потенціалу енергозбереження шахтної водовідливної установки засобами регульованого електроприводу. Електромеханічні і енергозберігаючі системи. Вип. 1/2022 (57). с. 16-24.

Baranovskyi V., Budnikov К., Sinchuk I., Веridzе Т., Fedotov V., Peresunko I. Modelling basic parameters to control a local power complex of water drainage facilities at iron ore mines. Електромеханічні і енергозберігаючі системи. 2022. № 1. c. 33-38.

Барановський В., Сінчук О., Берідзе Т., ПересунькоІ., Сінчук І., Артеменко А. Засадничі імперактиви моніторингу енергоорієнтованих режимів споживання електричної енергії на залізорудних підприємствах. Електромеханічні і енергозберігаючі системи. 2022. № 2. c. 24-30.

Схожі дисертації