Нормирование расходов электроэнергии на промышленных предприятиях


СОДЕРЖАНИЕ:

Нормы расхода электроэнергии

Как формируется?

Планирование является важнейшим условием эффективного экономического развития. Процесс развития нуждается в потреблении энергии. Наиболее используемый вид энергии – это электричество. Поэтому для планирования нужна систематизация показателей и лимитов расходования электрической энергии. Они обосновывают процессы экономии, потребления и распределения энергетических ресурсов. Контроль с целью эффективного использования электрической энергии тоже не обходится без нормирования ее расходования.

Эти лимиты определяются на основании количества электроэнергии, потребляемой в ходе изготовления одного изделия или оказываемой услуги. Лимит (норма) расхода электроэнергии — плановый показатель, который измеряется в кВт*ч/шт. (формула ниже) с учетом качественных показателей товаров или услуг:

В этой формуле j это порядковый номер продукта или услуги.

Для изготовления товаров используются

  • освещение,
  • вентиляция,
  • обогрев,
  • потребляются водные ресурсы,
  • воздух под давлением,
  • частично потребленная электроэнергия пропадает, поскольку безвозвратно утрачивается в электроустановках.

В ходе составлении лимитов расходования электрической энергии все перечисленное выше необходимо учитывать. Чтобы эти лимиты классифицировать безошибочно, надо знать из чего складываются расходы и уровень их объединения. Расходы принято разделять по уровню их объединения на групповые (отраслевые, в привязке к предприятию, цеху, т.е. к хозяйственным объектам), а также на индивидуальные (технологический процесс, установка или устройство, т.е. технологические объекты). Это разделение определено объектом их формирующим.

  • Если норму расходования электрической энергии для изготовления 1 шт. продукции определяют отдельные объекты или установки, механизмы, устройства и технологические процессы соответствующие конкретным производственным условиям, такую норму называют индивидуальной.
  • Если норму расходования электрической энергии для изготовления 1 шт. продукции определяют хозяйственные объекты, имеющие разные уровни своего планирования, эту норму называют групповой.

Сформировать индивидуальный лимит бывает сложно по причине того, что при изготовлении единицы продукции следует отобрать лишь единственный признак из всех используемых технологических процессов. Удельные расходы электроэнергии при изготовлении одной и той же продукции могут отличаться из-за особенностей примененных технологических процессов применяемых для каждой из них.

В процессе изготовления единицы товара при определении групповой нормы существует технологическая цепочка объектов с теми или иными эффективностью и строением оказывающих влияние на величину этой групповой нормы. Такое разделение дает возможность создания технически обоснованного нормирования. Оно должно учитывать то, что при модернизации технологического процесса на предприятии лимиты использования электрической энергии тоже изменятся.

Разновидности ограничения расхода электрической энергии

Расход электрической энергии соответствует определенному перечню ее потребителей, которые могут быть

  • общепроизводственными (заводскими и цеховыми),
  • технологическими.

Такими же одноименными будут и нормы расхода электроэнергии. Они состоят из различных статей расходования этой электрической энергии учтенных при изготовлении того или иного вида продукции. Но для правильного составления норм надо учитывать только некоторые из этих статей расходов и в них необходимо хорошо разбираться. Помочь в этой классификации расходов могут инструкции и методики обязательные для всех их пользователей и контролеров.

  • Главный и дополнительный технологические процессы на предприятии, при которых учитываются расходы на содержание тех или иных резервных агрегатов в состоянии готовности, их подготовку и запуск по завершении простоя или текущего ремонта, неизбежные потери в используемых устройствах и установках – это технологические лимиты.
  • Технологические лимиты, связанные с потреблением электрической энергии административными структурами и для бытовых нужд, для выполнения ремонта собственными силами, для транспорта, перемещающего грузы внутри цехов и между ними, для источников света, вентиляторов и обогревателей, траты электроэнергии в сети электроснабжения цехов и при ее преобразовании – это общепроизводственные цеховые нормы.
  • Общепроизводственная цеховая норма, учитывающая расход электрической энергии, вспомогательные потребности предприятия связанные с потреблением электроэнергии, такие как внутризаводские электротранспортные средства, освещение заводской территории, очистные сооружения, ремонтные подразделения, лаборатории и склады, водоснабжение производство технологических газов и холода, а также потери электроэнергии без учета цеховыми счетчиками – это общепроизводственные заводские нормы.

Если имеют место затраты связанные с так называемым «человеческим фактором», а также иные нерациональные траты которые учитывают качество сырьевых ресурсов, изменения от смены расписания работы или технологии они в лимиты расхода электроэнергии не включаются. Но при этом количество потребленной электрической энергии за определенный промежуток времени все равно должно определяться с целью улучшения электро — сбережения.

Методика нормирования

Для нормирования пользуются математически – статистическим, опытным и расчетно – аналитическим методами. Математически – статистический метод используется для укрупненных расчетов потребления электрической энергии либо всего предприятия, либо цеха, либо группы цехов. При этом методе не определяются все составляющие затрат удельного расхода электрической энергии. Получение статистических данных потребления электроэнергии дает возможность увеличения эффективности планирования.

Опытный метод использует данные, которые получаются в ходе тех или иных испытаний оборудования с целью выявления удельных затрат электрической энергии. Его цель – определить индивидуальные нормы.

Расчетно — аналитический метод самый трудоемкий. Он делается с учетом двух коэффициентов, характеризующих особенности функционирования электрооборудования. Данные об особенностях эксплуатации этого оборудования используются для вычисления одноименных коэффициентов – включения и загрузки. Величины этих коэффициентов привязаны к конкретным установкам и производственным процессам и могут существенно изменяться в некотором диапазоне значений. В результате получается большой массив данных для вычислений.

Нормы расхода электроэнергии позволяют существенно увеличить эффективность работы сетей электроснабжения.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высщего профессионального образования «волгоградский государственный аграрный университет» удк 536 Утверждаю № госрегистрации Ректор фгбоу впо волгау

Название Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высщего профессионального образования «волгоградский государственный аграрный университет» удк 536 Утверждаю № госрегистрации Ректор фгбоу впо волгау
страница 4/32
Дата публикации 22.01.2015
Размер 3.64 Mb.
Тип Отчет

e.120-bal.ru > Документы > Отчет

3.2. Нормы потребления электроэнергии в с/х производстве

Производство с/х продукции требует огромных расходов энергетических ресурсов и особенно увеличения потребления электроэнергии. Совершенствование планирования и контроль за расходом электроэнергии является важнейшей задачей снижения непроизводительного расхода и должно базироваться на научно обоснованных нормах.

Нормирование расхода электроэнергии – это установление плановой меры ее потребления. Основная задача нормирования заключается в установлении экономически обоснованных, прогрессивных норм расхода электроэнергии с целью соблюдения режима экономии, рационального распределения и наиболее эффективного ее использования. Методика определения норм расхода электроэнергии базируется на наиболее совершенных технологиях и организациях сельских производств с учетом передового опыта отечественных и зарубежных с/х предприятий. Нормы расхода электроэнергии являются плановым показателем потребления электрической энергии за год на единицу продукции, на голову скота, на одного сельского жителя.

Нормы расхода электроэнергии дифференцированы по отраслям и отдельным процессам производства с учетом влияния различных экономико-географических и климатических факторов.

Основными признаками, по которым дифференцированы нормы, приняты: вид, размер и технология производства, уровень электрификации и климатические условия. В удельную норму включается потребление электроэнергии вспомогательными службами (складское хозяйство, родильное отделение, телятники и т. д.). В нормы не входят расходы на строительство и капитальный ремонт зданий и сооружений, монтаж нового оборудования. Размерность норм расхода электроэнергии принята в киловатт – часах.

Нормы расхода электроэнергии делятся на индивидуальные и групповые.

Индивидуальные нормы электроэнергии разрабатывают для контроля за ее расходом при эксплуатации объектов в конкретном хозяйстве с учетом уровня электрификации, а также при технико-экономических обоснованиях конкурирующих вариантов.

Индивидуальная норма — это удельный расход электроэнергии, установленный для отдельных процессов и объектов при данном уровне электрификации.

Под уровнем электрификации понимается число процессов, в которых применяется электроэнергия, и размеры потребления электроэнергии по каждому процессу. Например, для свинооткормочной фермы можно выделить 8 групп процессов: 1-я группа – кормоприготовление и кормораздача, 2-я группа – новозоудаление, 3 –я – вентиляция в помещениях 4-я группа – поение животных, 5-я группа-освещение, 6-я группа — прочие затраты электроэнергии, 7-я группа — вентиляция в помещениях без животных, 8-я группа – потери электроэнергии в сетях.

Групповые нормы являются средневзвешенными величинами, вычисляются для некоторых определенных условий по рассматриваемому региону и предназначены для планирования расхода электроэнергии в данном производстве. Нормы охватывают условия производства при различных технологических процессах и уровнях электрификации – от ручного до автоматизированного. Групповую норму для конкретного района определяют с учетом климатической зоны и планируемого процента охвата ферм электрифицируемыми процессами.

Нормирование расхода электроэнергии в жилом секторе. Потребление электроэнергии в жилом секторе постоянно растет и составляет более 15% потребляемой электроэнергии на селе. Электрическая энергия используется для приготовления пищи, горячего водоснабжения, питания радиоприемников, телевизоров, холодильников, компьютеров. Однако потребление электроэнергии в быту сельского населения меньше, чем в городе. При нормировании расхода электроэнергии учитывается развитие личного подсобного хозяйства сельских жителей по уровню электрификации процессов сельского быта. Расчеты ведут по индивидуальным нормам на одного жителя или семью, а также по групповым нормам.

3.3. Анализ статистических данных Волгоградской области

Перед анализом энергетических ресурсов Волгоградской области целесообразно рассмотреть основные экономические показатели области.

Таблица 3.1. — Производство валового регионального продукта на душу населения по Российской Федерации и регионам Южного Федерального округа (в основных ценах, тыс. рублей)

2006 2007 2008 2009 2010 Российская Федерация 157,2 195,8 237,5 224,2 261,8 Южный федеральный округ 86,4 114,1 144,6 144,0 165,6 в том числе: Республика Адыгея 48,1 66,4 82,4 94,4 104,9 Республика Калмыкия 43,8 58,9 71,5 82,6 84,2 Краснодарский край 94,2 125,7 155,1 165,6 193,1 Астраханская область 85,0 100,0 146,4 133,0 143,9 Волгоградская область 95,7 126,3 159,0 144,3 166,0 Ростовская область 78,6 104,6 134,1 129,6 147,7

На основании данных таблицы 3.1. обоснованно сделать вывод, что Волгоградская область относится к динамично развивающимся регионам, который по производству валового продукта занимает второе место среди регионов Южного Федерального округа. Поэтому все субъекты хозяйствования должны быть заинтересованы в снижении энергоёмкости производства продукции.

Таблица 3.2. — Индексы цен производителей сельскохозяйственной продукции (в процентах к предыдущему году)

2007 2008 2009 2010 2011
Продукция сельского хозяйства 133,8 140,3 86,6 112,7 121,0
Продукция растениеводства 141,0 147,2 75,9 116,0 128,6
Зерновые и зернобобовые культуры 147,4 125,8 69,0 100,2 125,5
из них:
пшеница 152,3 125,2 70,2 99,5 128,6
рожь 136,7 121,4 60,5 82,3 115,4
гречиха 134,6 117,2 105,3 100,3
кукуруза 128,7 134,0 50,9 121,0 115,2
ячмень 140,7 128,1 74,1 94,0 105,0
овес 109,6 131,6 82,5 97,8
Семена подсолнечника 135,9 202,1 71,3 146,4 133,3
Картофель 84,1 111,1 101,4 144,4 170,5
Овощи свежие 122,4 130,0 97,2 143,9 126,8
из них:
томаты (помидоры) 1) 111,8 163,5 110,4 109,7 115,2
огурцы 1) 123,2 130,4 100,0 128,8 95,8
лук репчатый 135,7 94,8 82,3 158,1 159,8
капуста 126,4 118,2 88,3 172,8
морковь столовая 107,1 105,5 87,8 187,3 118,1
свекла столовая 100,4 125,9 73,0 118,0 208,7
Продукция животноводства 107,2 116,5 109,2 105,0 104,7
Скот крупный рогатый, овцы и козы, свиньи и птица сельскохозяйственная (в живом весе) 100,6 112,6 115,4 101,9 105,6
из них:
крупный рогатый скот 105,6 108,8 116,3 102,7 110,2
овцы и козы 107,0 108,6 114,1 117,3 112,3
свиньи 83,7 118,5 116,7 93,3 109,1
птица сельскохозяйственная 109,6 110,5 112,2 103,2 103,6
Молоко сырое крупного рогатого скота 113,1 126,1 95,3 128,0 112,1
Яйца куриные 128,1 125,1 87,3 100,9 95,2
Шерсть стриженая немытая, включая стриженую шерсть, промытую руном (в физическом весе) 98,4 92,0 123,2 98,6 145,4

Данные таблицы индекса цен производителей с.х. продукции (табл. 3.2.) позволяют сделать вывод о значительном колебании конъюнктуры на продукцию растениеводства, что существенным образом сказывается на ценообразовании. Так максимальное колебание индекса цен на растениеводческую продукцию составило 1,86 раза. Причём, по зерновым эта цифра составила 2,13. Поскольку цены на зерновые в большей степени зависят от их урожайности (чем ниже урожай — тем выше цены), то в наиболее выгодных условиях будет тот производитель, у которого ниже себестоимость продукции. Поскольку в структуре себестоимости растениеводческой продукции от 20 до 50% могут занимать энергозатраты, то снижение энергоёмкости процессов растениеводческой продукции является одной из основных целей.

В тоже время колебания индекса цен на продукцию животноводства значительно меньше, чем для растениеводства (1,11 к 2,13). Это говорит о том, что, несмотря на значительное колебание цен на корма закупочные цены на мясо остаются низкими. Причём, даже в низкоурожайные годы на зерновые культуры закупочные цены на продукцию животноводства были ниже, чем в урожайные.

Поскольку технологические процессы в животноводстве также энергоёмки, то определение мер по энергосбережению является важным элементом в повышении прибыльности предприятий.

Таблица 3.3. – Структура производства основных видов сельскохозяйственной продукции по категориям хозяйств (в процентах от хозяйств всех категорий)

2007 2008 2009 2010 2011
Сельскохозяйственные организации
Зерно (в весе после доработки) 78,3 73,0 73,5 71,7 72,6
Семена подсолнечника 73,6 73,2 73,4 76,9 70,1
Картофель 3,1 3,0 3,2 3,4 3,9
Овощи, всего 29,1 31,1 29,7 26,7 28,4
Скот и птица на убой (в убойном весе) 28,6 30,4 33,6 35,8 36,3
Молоко 14,2 11,7 10,7 8,9 7,9
Яйца 52,6 53,6 49,3 50,3 48,1
Шерсть (в физическом весе) 39,1 33,2 28,4 22,4 16,6
Хозяйства населения
Зерно (в весе после доработки) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Семена подсолнечника 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Картофель 95,6 96,1 95,7 96,0 95,2
Овощи, всего 46,7 43,3 43,1 46,1 42,2
Скот и птица на убой (в убойном весе) 68,2 66,6 63,7 61,2 61,2
Молоко 82,8 85,5 86,0 87,5 87,5
Яйца 46,9 45,9 50,3 49,3 51,5
Шерсть (в физическом весе) 54,3 55,0 54,9 58,4 64,3
Крестьянские (фермерские) хозяйства и индивидуальные предприниматели
Зерно (в весе после доработки) 21,7 27,0 26,4 28,3 27,4
Семена подсолнечника 26,4 26,8 26,6 23,1 29,9
Картофель 1,3 0,9 1,1 0,6 0,9
Овощи, всего 24,3 25,6 27,2 27,2 29,4
Скот и птица на убой (в убойном весе) 3,2 3,1 2,8 2,9 2,5
Молоко 3,0 2,7 3,2 3,6 4,6
Яйца 0,6 0,5 0,4 0,4 0,4
Шерсть (в физическом весе) 6,6 11,8 16,8 19,2 19,1

Таблица 3.4. – Производство основных продуктов животноводства

2007 2008 2009 2010 2011 Хозяйства всех категорий Скот и птица на убой (в убойном весе), тыс. т 138,5 127,8 136,1 146,2 147,3 в том числе: крупный рогатый скот 36,4 37,4 36,5 37,7 37,2 свиньи 65,0 48,2 47,8 58,3 59,5 овцы и козы 5,2 6,4 6,7 6,5 6,5 птица 31,2 34,9 44,5 43,1 43,5 Молоко, тыс. тонн 453,6 479,0 482,1 498,3 509,3 Яйца, млн. штук 744,6 770,4 759,1 777,6 757,4 Шерсть (в физическом весе), т 1393 1507 1626 1899 2031 Сельскохозяйственные организации Скот и птица на убой (в убойном весе), тыс. т 39,7 38,8 45,7 52,4 53,5 Молоко, тыс. т 64,6 56,1 51,6 44,4 40,3 Яйца, млн. штук 391,3 412,6 374,0 391,0 364,5 Шерсть (в физическом весе), т 544 500 461 426 338

Анализ структуры производства основных видов сельскохозяйственной продукции по категориям хозяйств показывает, что основными производителями с.х. продукции являются крупные хозяйства. Однако значительную роль в производстве овощной и животноводческой продукции занимают фермерские хозяйства и подсобные хозяйства населения. Это позволяет говорить, что при разработке энергосберегающих мероприятий и технологий необходимо учитывать данную структуру и предусматривать широкий перечень предложений, которые были бы востребованы у всех категорий производителей с.х. продукции.

Таблица 3.5. – Основные фонды АО видам экономической деятельности (мил. руб)

2007 2008 2009 2010 2011
Производство, и распределение электроэнергии, газа, пара и воды
Наличие основных фондов (по полной учетной стоимости; на конец года), млн. рублей 60861,5 65033,7 73565,8 82317,6 101225,6
Структура основных фондов по видам, в процентах от наличия основных фондов на конец года:
здания 20,3 30,3 28,5 25,3 21,4
сооружения 47,9 48,6 50,8 53,1 55,9
машины и оборудование 30,6 20,3 19,5 20,0 21,2
транспортные средства 0,9 0,7 0,9 1,1 1,0
прочие 0,3 0,2 0,3 0,4 0,5
Степень износа основных фондов на конец года, процентов 52,8 13,8 21,0 27,2 31,8
Удельный вес полностью изношенных основных фондов, в процентах от общего объема основных фондов 17,0 2,4 5,8 7,7 9,0
Коэффициент обновления основных фондов, в процентах от полной учетной стоимости фондов на конец года 4,6 3,6 2,8 2,9 8,9
Коэффициент выбытия основных фондов, в процентах от полной учетной стоимости фондов на начало года 0,7 0,1 0,1 0,2 0,2

Таблица 3.6. – Степень износа отдельных видов основных фондов по видам экономической деятельности коммерческих организаций (без субъектов малого предпринимательства) (в процентах)

2007 2008 2009 2010 2011
Все основные фонды 49,6 44,8 46,4 49,6 51,1
из них:
здания 29,4 18,7 19,8 21,5 21,1
сооружения 54,3 50,9 52,6 55,4 56,3
машины и оборудование 52,1 48,3 50,1 53,6 56,2
транспортные средства 48,0 42,9 45,7 45,7 48,2
в том числе:
сельское хозяйство, охота и лесное хозяйство 37,7 37,5 40,7 41,5 44,1
из них:
здания 45,0 39,2 35,4 35,9 36,0
сооружения 54,4 49,4 42,6 43,2 42,8
машины и оборудование 34,6 36,6 44,1 44,3 48,2
транспортные средства 43,1 44,5 48,0 48,3 51,3
рыбоводство, рыболовство 45,5 37,2 39,7 41,8 42,6
из них:
здания 47,8 40,5 40,5 23,9 25,8
сооружения 37,9 32,5 34,0 34,3 37,8
машины и оборудование 63,5 48,5 57,2 67,0 46,1
транспортные средства 57,7 33,7 41,6 51,3 62,4
обрабатывающие производства 43,8 43,7 43,4 46,5 44,2
из них:
здания 31,4 30,0 28,9 29,4 26,6
сооружения 43,7 43,8 44,4 48,2 41,0
машины и оборудование 47,6 47,1 46,2 49,4 48,9
транспортные средства 46,2 47,0 51,2 53,6 50,7
производство и распределение электроэнергии, газа и воды 52,8 13,8 21,0 27,2 31,8
из них:
здания 40,1 5,6 8,6 11,3 13,2
сооружения 50,4 15,8 25,0 30,7 34,2
машины и оборудование 64,7 19,9 26,4 35,4 42,5
транспортные средства 61,4 46,0 60,0 61,8 61,5
предоставление прочих коммунальных, социальных и персональных услуг 38,7 39,2 35,7 43,5 44,1
из них:
здания 32,4 32,5 50,6 47,8 53,0
сооружения 28,2 29,0 20,7 44,7 36,5
машины и оборудование 49,2 43,2 38,4 40,4 46,9
транспортные средства 59,0 54,8 58,8 41,6 42,8

Данные по основным фондам для предприятий по видам экономической деятельности, по степень износа отдельных видов основных фондов (табл. 3.5, 3.6) показывают, что значительная часть технологического оборудования выработала свой ресурс и находится за пределами сроков эксплуатации. В такой ситуации закономерными являются повышенные энергозатраты на производство продукции, как за счёт низкой производительности устаревшего оборудования, так и за счёт повышенного расхода топлива и электроэнергии на единицу продукции по сравнению с новым оборудованием.

В связи со сложившимся положением целесообразно разработать программу снижения энергоёмкости процессов, как за счёт приобретения новой техники, так и избирательной реконструкции оборудования, и процессов с использованием наукоёмких разработок.

«2.1Прогнозирование удельных норм расхода электроэнергии на нефтехимических предприятиях 2.2 Оптимизация режимов работы установок электроцентробежных насосов . »

2.1Прогнозирование удельных норм расхода электроэнергии на нефтехимических предприятиях

2.2 Оптимизация режимов работы установок электроцентробежных насосов механизированной добычи нефти

2.3 Разработка и исследование алгоритмов идентификации и векторного управления в асинхронном электроприводе

2.4 Минимизация потерь энергии в электротехнических комплексах предприятий нефтедобычи

2.5 Разработка способов экспериментального определения параметров и механических характеристик асинхронных двигателей

2.6 Исследование силовых трансформаторов при несинусоидальных режимах

2.7 Разработка методики расчета установившихся режимов электрических сетей наружного освещения с учетом нелинейных характеристик светодиодных светильников

2.8 Исследование электропотребления и разработка методов нормирования и повышения эффективности использования электроэнергии в образовательных учреждения 2.9 Совершенствование, исследование и диагностирование систем управления асинхронного частотно-регулируемого электропривода механизмов буровой установки

1.2.1 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 технико-экономическими 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) :

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:

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.: изд-во 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., Кожов К.Б., Стаймова Е.Д. Модели прогнозирования электропотребления нефтедобывающей промышленности 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 В.А., Шишов А.Н., Шнеерова В.Г. Отраслевая автоматизированная система распределения лимитов 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 топливно-энергетических 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. 92-96.

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.

1.2.2 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, обеспечивающий оптимизацию установившихся режимов работы УЭЦН

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, по усовершенствованию ЭТК направлены на сбережение электроэнергии за счет повышения энергетических 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 на наличие публикаций по данной проблеме, можно констатировать, что вопросы оптимизации работы УЭЦН с 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) :

ГЛАВА 1 ВЫБОРСТРУКТУРЫУЭЦН.

1.1 Технологическаясистема добычи нефти.

1.4 Преимуществаиперспективыприменениярегулируемого электропривода вУЭЦН.

ГЛАВА 2 ПОСТАНОВКАЗАДАЧИОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ РАБОТЫУЭЦН.

2.2 Задачаоптимизацииустановившихсярежимов работы УЭЦН.

ГЛАВА 3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕМОДЕЛИРОВАНИЕУЭЦН.

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

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.

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. Перспективы создания отечественных электродвигателей нового поколения для частотно регулируемого электропривода // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. — 2006. № 3.

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. Сравнительный анализ способов регулирования подачи центробежных насосов / И.Я. Браславский, A.M. Зюзев, Н.П. 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 «насос-скважина» / 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 высокопроизводительных встраиваемых микроконтроллерных систем управления для современного 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: Изд-во 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.

1.2.3 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 по традиционной схеме. Рост цен на энергоносители вызывает необходимость применения буровой техники с энергосберегающими 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 энергосберегающегоэлектропривода 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) :

1. СОСТОЯНИЕВОПРОСАИТЕХНИЧЕСКАЯНАПРАВЛЕННОСТЬРАБОТВОБЛАСТИРЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА БУРОВЫХСТАНКОВ.

1.1.Техническаянаправленностьианализсистемэлектропривода буровых станков.

1.2. Анализэнергосберегающихтехнологийв электроприводах машиниустановок.

Глава 2. АНАЛИЗРЕЗОНАНСНЫХРЕЖИМОВЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХСИСТЕМБУРОВЫХ СТАНКОВ.

2.2. ОбоснованиеивыборвоздействиянаЭМСвращателя, регулируемыекоординатыврезонансныхрежимах.

2.5. Эквивалентная схема замещения и энергетические свойства

ЭМС вращателя бурового станка в резонансных режимах.

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.

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.

Расширенный список рекомендуемой литературы:

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 гидромеханизации защитногоустройства привода исполнительного органа роторного экскаватора: 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.: Недра, 1977,- 216с.42: Соловьев А.В., Ананьев В.И. Автоматизированный электропривод вращателя станка шарошечного 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 др. Технико-экономическое обоснование энергетического перевооружения подземной добычи угля на основе 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 изд-во 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.

1.2.4 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, функциях и системообразующих связях; методы теории электрических цепей; методы математического моделирования; 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 предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :

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 МОДУЛЯ — ЭКДС С ПОВЕРХНОСТНЫМ ПРИВОДОМ И ИХ КОММУТАЦИИ.

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

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

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. «Основы эффективного управления энергохозяйством при экономической самостоятельности энергослужбы предприятия» 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. 633-654.

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). Автоматизацияуправленияраспределительнымисетямивысокогонапряжения.

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.

1.2.5 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 насосныхагрегатов, 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. Провестианализ 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-механо-гидравлической 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 путей сбережения электрической энергии в системах теплоснабжения городов путем эффективного 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 электро-механо-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 изменить схему подключения теплотехнического оборудования (пароводяных подогревателей и пиковых водогрейных котлов) 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 предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :

1. Построениеэнергетическоймоделиэлектроприводной насосной станции.

1.5. Особенностипараллельной работы насосныхагрегатов.

1.7. Методикапостроенияэнергеп^йсётсбймоделинасосной станции.

2.1. Общиеположения. ФормированиемоделигидравлическойсистемынаосновеуравненияЛагранжа.

2.3. Методикапостроениядинамическоймоделиобъекта 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.

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.

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.

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 IGBT- транзисторах 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 частотно-регулируемых 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. 43-45.

61. Онищенко Г.Б., Аксенов М.И., Осипов В.Г., Ключникова Г.А. Компьютерная технология оценки эффективности использования 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.

1.2.6 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 предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ РЕЖИМОВВЭЛЕКТРИЧЕСКИХСЕТЯХ 0,4кВИАНАЛИЗНОРМАТИВНЫХДОКУМЕНТОВВОБЛАСТИКАЧЕСТВАЭЛЕКТРИЧЕСКОЙЭНЕРГИИИЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙСОВМЕСТИМОСТИ

1.1 Анализрежимовработы силовых трансформаторов 10(6)/0,4кВвэлектрическихсетяхпромышленныхпредприятий, административныхиторгово-офисныхзданий

1.2 Влияниепотребителейэлектрическойэнергиинаформутокавсетяхнапряжением 0,4кВ

ГЛАВА 2. МЕТОДЫИССЛЕДОВАНИЯСИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2.2 Обзорметодовисистеминженерногоанализа, используемыхдля 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. 139-141.

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.електродинампса- 2005 №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.

И ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ, НА ТРАНСПОРТЕИ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

При разработке систем электроснабжения промышленных предпри­ятий определение электрических нагрузок должно производиться на всех стадиях проектирования объекта. При предпроектной проработке (схема внешнего электроснабжения, ТЭО) должна определяться резуль­тирующая электрическая нагрузка предприятия, позволяющая решать вопросы, связанные с его присоединением к сети энергосистемы. На этой стадии проектирования ожидаемая электрическая нагрузка пред­приятия может быть определена по:

фактическому электропотреблению предприятия-аналога;

значению коэффициента спроса при наличии достоверных данных о суммарной установленной мощности электроприемников;

удельным показателям электропотребления.

Потребность в электроэнергии на перспективу для отдельных про­мышленных предприятий может быть определена для:

действующих (не реконструируемых и не расширяемых) предприя­тий – на основании отчетного электропотребления с учетом тенденции его изменения в перспективе;

вновь сооружаемых или реконструируемых предприятий – по дан­ным специализированных проектных институтов.

Годовой расход энергии, потребляемой промышленным предприя­тием, может быть определен по выражению:

где Рp – математическое ожидание расчетной активной мощности (на­грузки) на границе балансового разграничения с электроснабжающей организацией;

Тmax – годовое число часов использования максимума активной мощности, определяемое в зависимости от сменности пред­приятия. Для одно-, двух- и трехсменных предприятий Тmax соответственно рекомендуется принимать 1900, 3600 и 5100, для непрерывного производства – 7650 ч.

При отсутствии проектных проработок расход электроэнергии, по­требляемой предприятием, Агод определяется на основании годового объема выпускаемой продукции М и удельных норм расхода электро­энергии Ауд В табл. 2.3 приведены ориентировочные нормы удельного расхода электроэнергии по видам продукции, составленные на основе обобщенных отчетных данных по промышленным предприятиям. Удельные показатели табл. 2.3 характеризуют уровень, достигнутый с помощью внедрения новых и совершенствования существующих тех­нологических процессов, проведения в последнее время политики сни­жения расхода электроэнергии.

На изменение промышленного электропотребления в перспективе влияют следующие факторы:

на увеличение удельных расходов – повышение безопасности и ком­фортности труда (подземные выработки, шахты), усложнение условий добычи сырья (угледобыча, нефтедобыча), углубление переработки сырьевых продуктов (нефтепереработка), вовлечение в производство ресурсов с низким содержанием ценных компонентов, повышение ка­чества продукции за счет применения электроемких технологий и др.;

на уменьшение удельных расходов – совершенствование техноло­гий, повышение эффективности использования электроэнергии (чер­ная и цветная металлургия, химия, машиностроение), внедрение ме­роприятий по экономии электроэнергии.

Ориентировочные удельные нормы потребления электроэнергии

В промышленности

Удельный расход
Наименование производства Единица продукции электроэнергии на единицу
продукции, кВтч
Топливная промышленность
Добыча каменного угля:
закрытая 1т угля 35-70
открытая Тоже 7-8
Добыча бурого угля закрытая Тоже 10-15
Обогатительная фабрика Тоже 5-10
Углебрикетный завод 1 т брикетов 15-40
Коксогазовый завод 1 т кокса 8-10
Добыча:
фрезерного торфа 1-5
гидроторфа Тоже 20-25
машинного торфа Тоже 10-15
сланцев:
подземная Тоже
открытая Тоже
Бурение нефтяных и газовых скважин
разведочное:
роторное 1м проходки 200-300
турбинное Тоже 250-450
электробурами Тоже 90-120
Бурение нефтяных и газовых скважин
эксплуатационное:
роторное Тоже 60-100
турбинное Тоже 100-150
электробурами Тоже 60-70
Электрообезвоживающая установка 1 тнефти 2,2-2,5
Нефтедобыча:
компрессорным способом 1т нефти 150-300
глубинно-насосным способом Тоже 120-150
станками-качалками Тоже 50-60
погружными электронасосами Тоже 100-120
закачкой воды в пласт 1 м’воды 3-5
закачкой воздуха в пласт 1м3 воздуха 0,2-0,3
Нефтеперерабатывающие заводы:
вторичная перегонка бензина 5-10
крекинг каталитический 1т нефти
крекинг термический Тоже 11-15
риформинг каталитический Тоже 10-15
Гидроочистка дизельного топлива 30-40
Коксование дизельного топлива Тоже 30-40
Металлургическая промышленность
Добыча руд черных металлов:
железной Тоже
марганцевой Тоже 25-40
Добыча руд цветных металлов:
медной Тоже
подземная Тоже 35-45
открытая Тоже 10-15
никелевой Тоже 35-45
Коксохимическое производство 1т кокса
Доменное производство 1тчугуна 10-13
Мартеновское производство:
в среднем по отрасли 1т стали 10-15
по отдельным мартеновским печам
емкостью,
Тоже
Тоже 6,5
220-250 Тоже 6,0
370-500 Тоже 5,5
600-900 Тоже 5,2
Конверторное производство Тоже 20-30
Кислородное производство 1 м3 кислорода
Производство стали в дуговых
электропечах:
в среднем по отрасли 685-690
по электропечам емкостью, т:
0,5 Тоже 1065-1135
1,5 Тоже 805-860
3,0 Тоже 690-700
по стали:
инструментальной Тоже
углеродистой Тоже
Прокат:
блюминги с нагревательными
колодцами 1 т проката 20-25
блюминги 1150 Тоже
блюминги 1100 Тоже
слябинги Тоже
непрерывные станы холодной
прокатки Тоже 115-150
мелкосортные станы 250 Тоже
среднесортные станы 300-400 Тоже 35-45
сортовые станы 300 Тоже 40-45
крупносортные станы 500-550 Тоже
крупносортные станы 600-650 Тоже 50-55
проволочные станы 1 т проволоки 70-90
заготовочные станы 900 1 т заготовок 60-80
непрерывно-заготовочные станы
720/500 Тоже
рельсобалочные станы 1 т рельсов 60-70
колесопрокатные станы 1т колес
алюминиевый прокат 1 т проката
алюминиевые трубы 1ттруб
медный прокат (катанка) 1т проката 75-100
медные трубы 1ттруб
красная медь 1 т проката 500-1000
кабельная проволока 1 т проволоки
латунь 1 т проката
Цехи холодной прокатки жести:
горячего лужения 1т проката 200-250
электролитического лужения Тоже
Производство меди:
черной 385-400
электролитной Тоже 3000-5000
рафинированной Тоже 390-420
Производство никеля:
электролитного Тоже 3850-4850
огневого Тоже
Производство свинца Тоже 480-500
Производство глинозема Тоже 280-760
Производство алюминия:
сырца Тоже 17 400-18 400
силикоалюминия Тоже 10 000-16 000
Производство магния
рафинированного Тоже
хлорида магния Тоже
Обогатительные фабрики черной
металлургии:
дробильно-сортировочная 1 труды 1,5
промывочная Тоже 2,5
сухое обогащение Тоже 5,0
мокрое обогащение Тоже 60-65
гравитационно-обогатительная
фабрика Тоже 17-20
обжиговая фабрика Тоже 12-17
флотационная фабрика Тоже
агломерационная фабрика 1 т агломерата 18-25
брикетная фабрика 1 т брикетов 8-10
Обогатительные фабрики в цветной
металлургии 1 труды 25-35
Ферросплавы
Химическая промышленность
Азотно-туковый завод:
производство азота Тоже
производство азотной кислоты Тоже 130-150
производство аммиака:
методом конверсии Тоже 750-2000
методом электролиза Тоже 12000-14 000
1т каучука
15 000
Завод искусственного каучука капролактама
Завод пластмасс 1 т пластмасс
Производство:
камфоры искусственной 1000-1200
каустика электролитического Тоже 2300-2700
красок тертых Тоже 150-225
соды кальцинированной Тоже 75-90
соды каустической Тоже 60-120
кислот:
серной (контактной) Тоже 60-100
соляной Тоже 10-40
уксусной Тоже
фосфорной Тоже 5000-6000
суперфосфата Тоже 7-10
суперфосфата двойного Тоже 30-65
щелочи электролитической
водорода 1 тыс. м3 5000-6000
этилена 1900-2000
хлора Тоже 3000-4000
Производство искусственного волокна:
центрифугального 1 т волокна 6000-11000
вискозного шелка №100
вискозного штапельного полотна 1 тполотна 2000-3800
1 т волокна №
вискозного корда 5,6
1т двойной
целлофана пленки 45 г/м2
1 т волокна №
ацетатного шелка 5900-6800
1 тволокна №
капрона 12 500-14 300
Производство сероуглерода, роторный 1 т серо-
способ углерода 300-320
Производство резинотехнических
изделий Усл. ед. 220-300
Производство автопокрышек Тоже
Машиностроение и металлообработка
Производство:
автомобилей Тоже 1300-1900
тракторов Тоже 2500-5500
тепловозов ТЭ-2 Тоже 37 000-44 000
вагонов цельнометаллических
пассажирских Тоже 22400-26 000
вагонов товарных крытых Тоже 1300-1400
вагонов трамвайных Тоже
троллейбусов Усл. ед. 14 000-15 400
самоходных комбайнов:
С-4 Тоже 1100-1800
С-6 Тоже
экскаваторов Тоже 13 900-18 700
свеклокомбайнов Тоже
молотилок Тоже
культиваторов Тоже
плугов Тоже
сеялок Тоже
зерноочисток Тоже
велосипедов Тоже 30-40
мотоциклов Тоже 170-200
1000 руб.
валовой
продукции
подшипников на 1 кВт 1300-2300
1 кВт 1000руб.
валовой 4-7
электродвигателей продукции 620-1100
электрофарфора Усл. ед. 300-800
конденсаторов Усл. ед. (1 квар)
Усл. ед.
трансформаторов (1 кВ-А) 2,5
электросчетчиков Усл. ед. 2-6
кузнечных поковок 1 т поковки 30-80
чугунного литья 1тлитья
1000 руб.
валовой
Валовая продукция машиностроения продукции
Промышленность строительных
материалов
Производство:
портландцемента:
мокрым способом 105-110
сухим способом Тоже
шлакопортландцемента Тоже 75-95
стекла оконного Тоже 55-80
стекла бутылочного Тоже 70-100
кирпича:
красного 1000 шт. 60-80
силикатного Тоже
шифера 1000 плиток 40-60
обжига извести 1т извести 10-20
шамотных изделий 1 тусл. ед.
динасовых изделий Тоже
магнезитовых изделий Тоже
кислотоупорных изделий 1 тусл. ед.
фарфора Тоже 250-600
фаянса Тоже 300-900
бетона центрифугированного 1м3
вибробетона Тоже
лесопиломатериалов 1 м3 усл. ед. 15-20
деревянных стройдеталей Тоже 50-65
стекловолокна 350-400
асбеста Тоже 350-400
гипса Тоже 18-32
войлока Тоже
минеральной ваты 1м2
Добыча камня, песка 1м2 3-5
Лесная, бумажная и
деревообрабатывающая
промышленность
Производство целлюлозы:
1 т товарной
сульфатной: продукции 370-380
сульфитной:
мягкой Тоже 385/375
средней Тоже 255/345
жесткой Тоже 105/285
беленой для бумаги Тоже 415/535
облагороженной Тоже 514/630
Производство полуцеллюлозы Тоже 255/345
Производство полуцеллюлозы беленой Тоже 565/655
Производство бумаги:
газетной
типографской Тоже 480-600
литографской Тоже
офсетной Тоже 400-540
писчей Тоже 500-675
оберточной Тоже 600-700
упаковочной Тоже
мешочной Тоже
электроизоляционной:
4мк Тоже 40 000
8мк Тоже
10 мк Тоже
кабельной Тоже 700-880
Производство картона высокого
качества Тоже
Производство картона односторонней
гладкости Тоже 325-360
Производство электрокартона Тоже
Производство древесины 1000-1350
Производство древесной массы Тоже 1200-1280
Производство древесно-стружечных
плит 1м3
Лесозаготовки 1м3леса 3-5
Лесопильные заводы Тоже 15-20
Сушка пиломатериалов Тоже
Распиловка Тоже
Легкая промышленность
Хлопчатобумажное производство:
прядение 1 тпряжи 40-50
ткачество 1тткани 40-70
отделка Тоже 130-300
Кордное производство
прядение 1 тпряжи 40-50
ткачество 1т ткани 180-200
кручение Тоже 500-700
Шерстяное производство:
прядение 1 тпряжи
ткачество 1тткани
Шелковое производство:
прядение 1 тпряжи
ткачество 1тткани 0,15-0,5
кручение 1тнити
Крашение хлопка 1т ткани
Крашение шелка 1т ткани
Производство:
ваты
шерстяных тканей Тоже 2400-3400
ковров 1000 м2 980-1000
ниток 1000 катушек
Прядильные фабрики (цехи) 1 т продукции
Ткацкие фабрики (цехи) 1 т продукции
Ситценабивные фабрики Тоже 400-500
Хлопчатобумажные комбинаты Тоже 3200-3500
Льнопеньковый завод Тоже
Грубосуконное производство 1т сукна
Тонкосуконное производство Тоже
Вискоза 1тткани 5500-6000
Мешочные ткани 1000 м2 ткани
Технические ткани Тоже
Брезент Тоже
Бельевые ткани Тоже
Производство обуви:
кожаной 1000 пар 400-580
резиновой Тоже 600-700
резиновой с вулканизацией Тоже 900-1300
Кожа жесткая 1 т листов 300-650
Юфть 1000 дм2 листов
Пластическая кожа 1 т листов
Клеенка
Валяная обувь 1000 пар
Чулочно-носочные изделия Тоже
Шляпы 1000 шт.
Верхний трикотаж Тоже
Белье трикотажное Тоже
Стекольные изделия 1 т изделий
Пищевая промышленность
Мельницы:
сортовой помол 50-70
обойный помол Тоже 25-30
Крупорушки:
крупа перловая Тоже
крупа гречневая Тоже
крупа овсяная Тоже
рис Тоже
пшено Тоже 25-35
Хлебозавод Выпечка 1 т 20-40
Макаронная фабрика 70-80
Маслозавод:
масло сливочное 8-10
маргарин Тоже 50-55
масло топленое Тоже
масло шоколадное Тоже
масло растительное Тоже
Молокозавод:
молоко пастеризованное
молоко сухое Тоже 300-320
молоко сгущенное 1000 банок
сливки
кефир Тоже
мороженое Тоже
сыры разные Тоже
Производство подсолнечного масла Тоже
Производство хлопкового масла Тоже
Производство мыла Тоже 8-10
Производство глицерина Тоже
Мясокомбинат: Тоже
переработка мяса
колбасные изделия Тоже 65-80
мясные консервы 1000 банок
костная мука
переработка птицы 1000 шт.
Сахарные заводы:
Производство сахара:
песка 110-150
рафинада Тоже 35-70
переработка свеклы Тоже 25-30
1000 дл спирта-
Спиртозавод сырца 1,0-1,2
Водка и водочные изделия 1000 да 0,15
Пивоваренный завод 1000 л 60-80
Завод безалкогольных напитков Тоже 40-50
Яичный порошок
Чай плиточный Тоже
Клей костный Тоже
Клей силикатный Тоже
Клей казеиновый Тоже
Желатин пищевой Тоже
Желатин технический Тоже
Дрожжи Тоже

Средние значения продолжительности использования максимума нагрузки в промышленности приведены в табл. 2.4.

Средние значения продолжительности использования максимума нагрузки в промышленности Tmax

Потребители Tmax, час/год
Топливная промышленность:
угледобыча:
закрытая 3500-4200
открытая 4500-5000
нефтедобыча 7000-7500
нефтепереработка 6000-8000
торфоразработка 2000-2500
Металлургия:
черная (в среднем)
доменное производство
мартеновское
ферросплавное
коксохимическое
цветная 7000-7500
Горнорудная промышленность
Химия (в среднем) 6200-8000
В том числе:
анилинокрасочный завод
завод азотных удобрений 7500-8000
завод синтетических волокон 7000-8000
Машиностроение и металлообработка:
завод тяжелого машиностроения 3800-4000
станкостроительный завод 4300-4500
инструментальный завод 4000-4200
шарикоподшипниковый завод 5000-5300
автотракторный завод
завод подъемно-транспортного оборудования 3300-3500
завод сельхозмашин 5000-5300
авторемонтный завод 3500-4000
паровозовагоноремонтный завод 3500-4000
приборостроительный завод 3000-3200
завод электротехнического оборудования 4300-4500
металлообрабатывающий завод 4300-4400
Целлюлозно-бумажная промышленность 5500-6000
Деревообрабатывающая и лесная промышленность 2500-3000
Легкая промышленность:
обувная
текстильная
Пищевая промышленность:
холодильник
маслоконсервный завод
молокозавод
мясокомбинат 3500-3800
хлебозавод
кондитерская фабрика
Производство стройматериалов

Максимальная расчетная нагрузка электротяги электрифицируемо­го участка железной дороги определяется по формуле:

Рp.сим – расчетная трехфазная среднесуточная тяговая нагрузка уча­стка, определяемая в проекте электрификации на основе тяговых и электрических расчетов по заданным размерам движения месяца интенсивных перевозок на пятый год эк­сплуатации с учетом потерь энергии и расхода на СН, кВт;

1,3 – коэффициент суточной неравномерности нагрузки от группы тя­говых подстанций;

Рн.т. – расчетная нагрузка нетяговых железнодорожных потребителей уча­стка.

При отсутствии указанных данных, полученных от специализиро­ванной организации, максимальная расчетная нагрузка (Pmax) может быть определена по формуле:

где: Агод – годовое электропотребление электрифицируемого участка железной дороги;

Тmax – расчетная продолжительность использования максимума на­грузки электротяги. Значения Tmax могут быть приняты от 5700 до 6500 час/год.

Анализ отчетных данных ряда электрифицированных железных дорог позволил оценить средние значения удельных показателей элек­тропотребления. Указанные показатели различают для:

скоростной линии – двухпутная железнодорожная линия, на кото­рой обращаются поезда со скоростями 160–200 км/час, Aуд = 3,0–4,2 млн. кВт·ч/км в год;

слабозагруженный участок – однопутный железнодорожный учас­ток с объемом движения до 24 пар поездов в сутки, Ауд = 1,0–1,5 млн. кВт·ч/км в год.

Меньшие значения соответствуют ровному профилю пути и низ­кой степени использования пропускной способности участка электри­фицируемой железной дороги.

С ростом мощности локомотивов, которые предполагается в бли­жайшие годы использовать на скоростных железнодорожных магист­ралях, удельные показатели электрификации возрастут.

электровозы серии ЭП (электровоз пассажирский), ЭП-1 (4700 кВт), ЭП-9 (5000 кВт), ЭП-10 (7200 кВт). Электровозы ЭП-9 и ЭП-10 рас­считаны на прохождение электрифицированных участков на перемен­ном и постоянном токе;

электропоезда. В составе электропоезда 4–5 ведущих вагонов (по типу пригородных электричек). Так, например, запроектиро­ван электропоезд «Сокол» (10 800 кВт), рассчитанный на скорости до 250 км/час.

Ориентировочные удельные показатели электропотребления на 1 км магистральных трубопроводов и на одну компрессорную станцию (КС) газопроводов или нефтеперекачивающую станцию (НПС) нефте­проводов приведены ниже:

млн. кВт·ч/км КС или НПС

с газотурбинным приводом 0,2 16

с электроприводом 5,0 400

Магистральные нефтепроводы 1,0 45

Число часов использования максимальной нагрузки магистральных трубопроводов составляет 7650-8400 час/год.

Расход электроэнергии на нужды сельскохозяйственного производ­ства определяется на основе данных об удельных нормах расхода элек­троэнергии на единицу продукции. Основные потребители электро­энергии в сельскохозяйственном производстве – животноводческие и птицеводческие фермы и комплексы, а также парники, теплицы, оро­сительные установки и прочие потребители (мастерские, зерносушил­ки и др.).

Для ориентировочной оценки перспективного потребления элект­роэнергии на производственные нужды сельскохозяйственных потре­бителей можно пользоваться обобщенными показателями удельного потребления электроэнергии (табл. 2.5).

Дата добавления: 2020-11-12 ; просмотров: 1559 | Нарушение авторских прав

Нормирование расходов электроэнергии на промышленных предприятиях

В статье рассматриваются различные методы нормирования энергопотребления на промышленных предприятиях, оценивается эффективность различных методов нормирования для целей управления себестоимостью, предлагается новый метод нормирования расхода энергоресурсов, позволяющий свести к минимуму отклонение плановой заявки на закуп электроэнергии от фактического потребления.

Ключевые слова: методология нормирования, планирование потребления электроэнергии и газа, минимизация отклонения плановой заявки на приобретение энергоресурсов от фактического потребления.

В себестоимости промышленной продукции значительный удельный вес занимают затраты на энергетические ресурсы. Наиболее существенный объем энергопотребления в промышленности наблюдается по таким видам энергетических ресурсов, как электроэнергия и газ. Оптовый рынок электроэнергии и газа в России организован по одинаковым принципам – так, большое значение имеет точность формирования плановых заявок потребителей на оптовом рынке газа и электроэнергии; поскольку в случае отклонения плановой заявки от фактического потребления предприятие штрафуется. Более того, в случае превышения фактического потребления над плановой заявкой энергетические ресурсы реализуются на оптовом рынке по повышенной цене. Так, повышающий коэффициент цены по газу может составлять до 1,5. Предприятия цементной, огнеупорной и металлургической промышленности несут такие потери при закупе газа, что в ряде случаев принимается решение купить газ и сжечь его впустую, без выпуска продукции, чтобы не платить штраф за недобор газа при снижении фактического потребления по сравнению с плановой заявкой. По электроэнергии ситуация была аналогичной вплоть до 2011 года, когда Правительство РФ приняло Постановление №877, в котором потребители, которые имеют присоединенную электрическую мощность менее 750 кВА, были освобождены от уплаты штрафов за недобор и перебор электроэнергии. Однако крупные потребители (а все более и менее значимые промышленные объекты имеют присоединенную электрическую мощность менее 750 кВА), работают в прежних договорных условиях, и для них проблема принципа «take ore pay» («бери или плати»), применяемая в России при расчетах за газ и электроэнергию, остается актуальной.

С января 2011 года вся электроэнергия (за исключением реализуемой населению) продается по свободным ценам. На сегодняшний день на оптовом рынке электроэнергии существует три сектора торговли. На рынке двусторонних договоров осуществляется долгосрочное планирование потребления электроэнергии. На рынке на сутки вперед (РСВ) уточняются ранее заявленные объемы потребления электроэнергии с учетом предстоящих объемов производства на ближайшие сутки. В случае, если фактические объемы потребления электроэнергии отклонились от плановых, предприятие попадает на балансирующий рынок (БР), где может докупить недостающие объемы или продать излишние объемы заложенной в плановой заявке электроэнергии. Причем в системе

управления энергопотреблением заложены ценовые сигналы, которые призваны дестимулировать потребителей от возможности спекуляции электроэнергией: отклонение плановых объемов по инициативе участника рынка не может быть выгоднее, чем приобретение электроэнергии на РСВ. Участники рынка не могут купить электроэнергию по завышенной плановой заявке на РСВ по более низким ценам и перепродать ее потом по более высокой цене на БР [3]. В случае, если предприятию необходимо купить дополнительное количество электроэнергии на БР, а цена электроэнергии на БР сложилась на уровне ниже цен на РСВ, то предприятие все равно не сможет купить дополнительную энергию по цене ниже, чем на РСВ. Таким образом, на БР в сложившейся системе расчетов премируются участники, минимизирующие отклонения плановой заявки на приобретение электроэнергии от фактического потребления, и штрафуются участники, допускающие наибольшие отклонения [2]. Следовательно, актуальной научной задачей является разработка такой методологии нормирования, которая позволяет минимизировать либо полностью свести к нулю отклонения плановой заявки от фактического энергопотребления.

Существующие в настоящий момент методики нормирования энергопотребления не позволяют эффективно решать стоящую перед предприятиями задачу минимизации отклонений. Так, целая группа методик направлена на достижение целевых показателей при нормировании электропотребления – например, target-costing (ТС). ТС – это метод нормирования, основанный на расчете удельной нормы на единицу продукции исходя из рыночной цены на эту продукцию, заданного уровня рентабельности, и заданной структуры затрат на производство этой продукции. Метод ТС имеет недостаток – полученная удельная норма может существенно отличаться от фактического удельного энергопотребления, т. к. не учитывает фактическое состояние производственной мощности; использование такой нормы приведет к некорректному расчету энергопотребления и к перерасходу затрат на приобретение электроэнергии на балансирующем рынке. Еще один метод нормирования – бенчмаркинг, основанный на заимствовании опыта аналогичных предприятий – также дает искажение потребления электроэнергии, так как состояние производственных мощностей на разных предприятиях, как правило, различное.

Существует и другая группа методов нормирования расхода энергоресурсов, основанная на определении удельной нормы по данным самого предприятия о расходе энергоресурсов за предшествующие периоды. К числу таких методов относятся: опытно-статистический метод, отчетно-статистический, расчетно-аналитический, комбинированный метод [1]. Для получения данных о величине удельной нормы используются либо точечные замеры, полученные в ходе активного или пассивного эксперимента, либо совокупность исходных данных за предшествующие периоды, которая анализируется с помощью методов корреляционно-регрессионного анализа. Объекты нормирования в рамках указанных методов различны – норма определяется из расчета на единицу готовой продукции, полуфабриката, на единицу энергопотребляющего оборудования, на энергетический профиль и т. д. Применение данных методов также не позволяет минимизировать отклонения в энергопотреблении, т. к. даже самый детальный метод нормирования, основанный на определении характеристик энергетических профилей оборудования [1] , не предполагает выделения при работе энергетического профиля операций, которые различаются по характеристике выхода производственного процесса. Для устранения этой проблемы предлагается в качестве объекта нормирования применять не просто энергетический профиль оборудования, а выделять переменную технологическую и постоянную технологическую норму расхода энергетических ресурсов на единицу оборудования. Введем следующие определения:

1. Технологическая операция – это хозяйственная операция, на выходе которой создается промежуточный или конечный носитель затрат.

2. Обслуживающая операция — это хозяйственная операция, на выходе которой не создается промежуточный или конечный носитель затрат, но которая является неотъемлемой

частью технологического процесса и создает условия для совершения технологических операций.

В технологических операциях расход энергоресурсов зависит от количества произведенной продукции (работ, услуг) – носителей затрат, то есть этот вид затрат формирует переменные затраты; поэтому для расчета удельной нормы на единицу объекта калькулирования предлагается формула:

где – удельная норма расхода энергетического ресурса на производство i-объекта калькулирования (переменная технологическая норма);

– часовое потребление энергоресурса на j-оборудовании при совершении технологической операции n-вида для производства i-объекта калькулирования;

– часовая выработка на j-оборудовании при совершении технологической операции

n-вида для производства i-объекта калькулирования.

Чтобы показатель часового потребления энергоресурса максимально отражал текущее состояние оборудования, необходимо рассчитывать часовое потребление по данным прошлых периодов с помощью методов корреляционно-регрессионного анализа, при этом в выборку статистических данных необходимо включать только те значения, которые соответствуют технологии и регламентам эксплуатации оборудования.

Для определения общего энергопотребления переменная технологическая норма умножается на запланированный объем производства. Расход энергоресурсов в обслуживающих операциях (формирующий постоянные технологические энергозатраты) не зависит от объема производства. В действующих методиках постоянная часть энергопотребления не выделяется; это означает, что постоянная часть энергопотребления при формировании плановой заявки умножается на плановый объем производства (как и переменная технологическая часть). Такой метод расчета искажает плановый расход энергоресурсов. Для более корректного расчета энергопотребления необходимо учитывать, что постоянная технологическая норма не зависит от объемов производства, но зависит от фактора времени, либо количества совершаемых операций. Во всех перечисленных случаях

формула расчета энергопотребления должна быть различной. Для планирования энергопотребления по обслуживающим операциям, расход ресурсов в которых зависит от времени, удельный расход энергоресурсов необходимо умножать на время работы оборудования в заданном режиме; в операциях, где расход ресурса зависит от количества операций, удельный расход энергоресурса умножается на количество обслуживающих операций согласно графику производственного процесса.

Таким образом, предложенный метод нормирования ресурсов отличается от имеющихся в литературе методов объектом нормирования, видами норм и методикой расчета энергопотребления. Применение данного метода позволит минимизировать отклонения фактического энергопотребления от планового на балансирующем оптовом рынке электроэнергии и газа, что позволит сократить себестоимость производства продукции, работ, услуг на промышленных предприятиях.

Материал взят из: Казанская наука. №8 2012г

Нормативный метод определения потребления электроэнергии

Этот метод основан на использовании удельных норм расхода электроэнергии на производство различных видов промышленной продукции (рис. 13) и обобщённых показателях расхода электроэнергии в сельском хозяйстве (рис. 14), транспорте (рис.15), коммунально-бытовом секторе (рис.16).

Для любого года

где — нормы электропотребления на производство промышленной продукции вида в году ;

— прогнозируемый объём производства продукции вида в году ;

— прогноз потребности в электроэнергии в сельском хозяйстве, транспорте, коммунально-бытовом секторе;

— расход электроэнергии на собственные нужды электростанций и потери в сетях.

Нормы электропотребления в течение времени меняются. Они формируются под влиянием 2-х групп противоположно действующих факторов.

· 1-я группа – факторы, снижающие расход электроэнергии: увеличение ед. мощности, к.п.д., улучшение использования оборудования.

· 2-я группа – факторы, повышающие расход электроэнергии: повышение уровня электрификации, ухудшение качества сырья, выпуск более электроёмких видов продукции.

Рис. 13. Изменение норм электропотребления

а – металлургия; б – химическая промышленность;

в – топливная промышленность; г – стройматериалы

Нормирование удельных расходов электроэнергии в сельском хозяйстве, транспорте и коммунально-бытовом секторе осуществляется дифференцированно по отдельным производственным процессам. Такие данные используются для определения расчётных нагрузок подстанций и узлов. Однако эти нормы не могут быть использованы для определения суммарного электропотребления по этим отраслям. В каждой отрасли количественные показатели отдельных видов производственных процессов весьма неустойчивы.

Определение электропотребления в этих отраслях основано главным образом на анализе динамики темпов роста отраслевого электропотребления во взаимосвязи с наиболее общими показателями развития отраслей. Например, на транспорте – протяжённость железных дорог для электротяги; в сельском хозяйстве – электровооружённость на одного работающего, масштабы орошения, уровень механизации; в коммунально-бытовом секторе – годовое электропотребление на человека, обеспеченность электробытовыми приборами и т.п.

Рис. 14. Удельное электропотребление в сельском хозяйстве

Рис. 15. Удельные. расходы на ж/д от степени использования пропускной способности дороги

Рис. 16. Динамика изменения удельных норм электропотребления в коммунально-бытовом секторе

Сумма электропотребления в промышленности, сельском хозяйстве, транспорте, коммунально-бытовом секторе формирует полезное электропотребление. При определении общей потребности в электроэнергии дополнительно учитывают расходы на собственные нужды электростанций и потери в сетях. Расход на собственные нужды определяют по нормативам в зависимости от структуры установленной мощности, вида топлива.

Потери электроэнергии можно определить по средним значениям потерь в сетях различного номинального напряжения.

, кВ 750 – 500 330 – 220 6 – 10 0,4 Всего
, % 0,5 – 1,0 2,5 – 3,5 3,5 – 4,5 0,50 – 1,0 2,5 – 3,5 0,5 – 1,5 5 — 9

Расчёты потребности в электроэнергии на перспективу 12 – 15 лет и более осложняется тем, что планирование развития других отраслей выполняется на меньшую перспективу. Используют несколько гипотез развития потребителей электроэнергии, отличающихся уровнями электропотребления.

Прогнозирование удельных норм расхода электроэнергии на нефтехимических предприятиях

Название Прогнозирование удельных норм расхода электроэнергии на нефтехимических предприятиях
страница 1/9
Тип Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

2.Энергосбережение

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

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.

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 технико-экономическими 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) :

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:

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.: изд-во 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., Кожов К.Б., Стаймова Е.Д. Модели прогнозирования электропотребления нефтедобывающей промышленности 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 В.А., Шишов А.Н., Шнеерова В.Г. Отраслевая автоматизированная система распределения лимитов 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 топливно-энергетических 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. 92-96.

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.

Нормирование расходов электроэнергии на промышленных предприятиях

1. Коммерческий и технический (внутризаводской) учет электроэнергии

2. Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ)

3. Нормирование и лимитирование электропотребления

4. Виды норм, их получение а использование

5. Расчет и контроль удельных расходов электроэнергии на единицу продукции. Контроль общих расходов электроэнергии

6. Энергетические балансы

7. Определение объема энергосбережения для действующей технологии

8. Текущие и перспективные прогнозы электропотребления

9. Оценка правильности определения максимума нагрузки. Потребители-регуляторы

1. Коммерческий и технический (внутризаводской) учет электроэнергии

Внедрение коммерческого и технического (внутризаводского) учета электроэнергии на предприятии является эффективным способом организации экономии энергоресурсов.

Коммерческий учет предусматривает взаимоотношения с энергосбытовой организацией, технический (внутризаводской) учет — с отдельными вторичными потребителями (арендаторами, хозрасчетными производственными единицами, энергоемкими производствами).

Коммерческий учет — процесс получения и отображения коммерческой информации о движении товарной продукции (оказании услуг) с целью проведения финансовых расчетов между субъектами рынка электроэнергии.

Выделяют следующие основные задачи коммерческого учета электроэнергии:

·потребление активной и реактивной энергии (включая обратный переток) за данные временные интервалы по отдельным счетчикам, заданным группам счетчиков и предприятию в целом с учетом многотарифности;

·средние (получасовые) значения активной мощности (нагрузки) и средний (получасовой) максимум активной мощности (нагрузки) в часы утреннего и вечернего максимумов нагрузки по отдельным счетчикам, заданным группам счетчиков и предприятию в целом;

·построение графиков получасовых и, при необходимости, трехминутных нагрузок, необходимых дня организаций рационального энергопотребления предприятия.

Расчеты по купле-продаже электроэнергии между участниками рынка должны производиться по показаниям тех приборов учета, которые указаны в действующих договорах. В договорах на оптовом рынке для каждого сетевого элемента необходимо указать, какой измерительный комплекс средств коммерческого учета является основным, а какой — резервным, т.е. определить основную и резервные зоны учета субъекта рывка.

Приборы учета могут располагаться не строго в точках раздела балансовой (эксплуатационной) принадлежности вследствие того, что в реальных условиях схема расстановки измерительных комплексов зависит от возможности установки первичных датчиков (трансформаторов тока и напряжения).

Конкретные требования к аппаратуре распространяются на вновь устанавливаемые и модернизируемые средства коммерческого учета, входящие в состав автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ). В АСКУЭ оптового рынка должны использоваться самые современные первичные датчики, отличающиеся малыми величинами и стабильностью основной и дополнительной погрешности в широком диапазоне влияющих величин. Необходимо стремиться к освоению датчиков с цифровым выходом. Сечения поставки и учета дяя субъектов рынка должны совпадать, а на каждую зону по-ставки необходимо предусматривать две зоны учета по обе стороны зоны поставки. Это означает, что смежные субъекты рынка (имеющие общие границы балансовой принадлежности) должны установить измерительные комплексы средств коммерческого учета на всех присоединениях граничных сетевых элементов к «своим» подстанциям. Общие технические требования к трансформаторам тока (ТТ) и трансформаторам напряжения (ТН), как к датчикам тока и напряжения в цепях коммерческого учета отражены в соответствующих ГОСТах. В АСКУЭ оптового рынка следует применять только трансформаторы тока, измерительные обмотки которых специально предназначены для подключения приборов коммерческого учета, и имеющие класс точности не ниже 0.2S, O.SS [4.8].

2. Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ)

В настоящее время в России, в связи с проводимой реформой электроэнергетики, все более актуальна проблема внедрения автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии и мощности (АСКУЭ) на объектах электроэнергетики, промышленных предприятиях, а также в бытовом секторе для решения задач контроля, учета и экономии энергоресурсов. Одним из условий выхода потребителей на рынок покупки электроэнергии у независимых сбытовых компаний является наличие системы коммерческого учета электроэнергии [4.9].

С середины 90-х годов в большинстве энергосистем проводились достаточно активно работы, по внедрению АСКУЭ. Объектами автоматизации на этом этапе были в основном крупные электростанции, межсистемные и граничные подстанции в региональных энергосистемах, а также крупные промышленные потребители. К концу 90-х годов эти работы в основном были завершены и в настоящее время стоит задача внедрения систем учета на средних промышленных предприятиях и в жилищно-бытовом секторе. При автоматизации таких объектов на современном этапе появляется ряд новых задач, которые необходимо учитывать при проектировании и внедрении АСКУЭ:

· построение систем автоматизации на средних предприятиях на основе контроллеров с большим количеством каналов учета в большинстве случаев является избыточным. Для таких объектов необходимо устройство с меньшим количеством каналов учета и более дешевое по цене, но сохраняющее функциональные возможности предыдущих моделей контроллеров и отвечающее современным требованиям;

· при питании нескольких предприятий с одной подстанции возникает необходимость создания отдельных систем коммерческого учета для каждого предприятия с возможностью получения сводной информации о балансе подстанции службами поставщика электроэнергии и подстанции;

· необходимость создания АСКУЭ на крупных промышленных предприятиях, где наряду с коммерческим учетом необходим внутризаводской (технический) учет. Как правило, такие предприятия занимают большую площадь и имеют несколько территориально распределенных объектов автоматизации (производств, цехов). Для создания таких АСКУЭ необходима система сбора данных с сетевой архитектурой. Отдельные объекты автоматизации имеют небольшое количество точек учета (до 12-16 каналов), но в связи с большими расстояниями между объектами прокладка линий связи от электросчетчиков к одному контроллеру является достаточно трудоемкой задачей;

— в последнее время в связи с реструктуризацией РАО «ЕЭС России» и новыми требованиями, предъявляемыми к работе на Федеральном оптовом рынке электрической энергии (мощности) (ФОРЭМ) все более широкое применение находят многофункциональные счетчики электроэнергии.

Исходя из вышеперечисленных тенденций, ведущие фирмы- производители электронного оборудования для систем контроля и управления разработали и начали выпуск контроллеров для АСКУЭ. Для примера рассмотрим контроллер СИКОН СЮ фирмы «Системы и технологии».

Центральным узлом контроллера является микроконтроллер SAB80C167 фирмы SIEMENS. В контроллере СИКОН СЮ применена многозадачная операционная система реального времени. Масштабируемое ядро операционной системы поддерживает функционирование до 32 процессов с возможностью выбора приоритета. Наличие системных вызовов ядра дает возможность управлять динамическими режимами диспетчеризации, распределением памяти, межпроцессорной коммуникацией и синхронизацией процессов. Все это гарантирует устойчивость измерений и сбора данных с электросчетчиков в темпе процесса и независимую одновременную передачу данных нескольким пользователям информации. Отличительной чертой контроллеров СИКОН СЮ является также набор из нескольких модификаций и сетевая архитектура. Благодаря этому они могут использоваться для решения большого круга задач при создании АСКУЭ [4.1].

Типовая структурная схема АСКУЭ на базе контроллера СИКОН СЮ представлена на рисунке 4.1. На схеме показана возможность подключения к контроллеру электросчетчиков различных типов (по импульсным входам и по последовательным интерфейсам) и разных пользователей информации. Схема представляет сетевую архитектуру системы учета. Данные с любого контроллера сети могут через интерфейсы одного из контроллеров передаваться на верхний уровень по выделенному каналу связи (физической линии) либо по телефонному или другим каналам связи.

Основные характеристики контроллера СИКОН СЮ:

· контроллер позволяет вести единые группы учета и синхронизацию времени контроллеров в сети Profibus;

· количество каналов для подключения счётчиков с импульсным выходом к одному контроллеру — до 16-и,» обеспечивает подключение в сеть Profibus до 32 контроллеров, при этом общее число каналов системы учета может достигать 512-и; количество тарифных зон в сутки — до 12-и; — количество групп учёта в каждом контроллере — до 8-и, при этом общее число групп системы учета из 32 контроллеров может достигать 256-и;

· контроль данных об энергии и усредненной мощности за фиксированные подинтервалы (1, 3 или 5 минут) и интервалы времени (15, 30 или 60 минут), за сутки, месяц, квартал;

· контроль текущих значений энергии и показаний счетчиков;

· ведение графиков мощности;

· контроль данных о превышении лимитов мощности;

· контроллер ведет календарь рабочих, праздничных и нерабочих дней;

· совместим с основными типами счётчиков (индукционными, электронными, многофункциональными) разных заводов-изготовителей;

— наличие в базовой модификации встроенного буквенно-цифрового пульта оператора;

·наличие упрощенной модификации (без встроенного пульта оператора), работающей в режиме удаленного контроллера;

·широкий температурный диапазон условий эксплуатации: от -10 °С до +50 °С (по спец. заказу от -40 °С до +70 °С).

Современные системы АСКУЭ и счетчики электроэнергии отечественных производителей адаптированы к требованиям отечественных стандартов и норм, отличаются использованием современной элементной базы, хорошо продуманными алгоритмами работы, современным программным обеспечением, отвечают всем требованиям Российских и международных стандартов, адаптированы к последующему наращиванию и модернизации.

3. Нормирование и лимитирование электропотребления

Нормирование и лимитирование электропотребления — составная часть технического нормирования расхода всех используемых в производстве ресурсов.

Научно обоснованное нормирование предусматривает решение двух основных задач:

·выявление и реализация резервов экономии электроэнергии.

В практике энергетического планирования находят применение два разных способа установления норм: непосредственное определение их прямым расчетом для планируемых условий производства и расчет от фактически достигнутого уровня. Опыт нормирования «от факта» иногда дает менее объективные результаты по сравнению с прямым расчетом норм на планируемый период. Однако это не означает, что при установлении норм расхода электроэнергии можно не учитывать достигнутый уровень фактических удельных расходов. Такой подход в нормировании означал бы отрыв планируемых показателей от реальной действительности. Поэтому обязательный учет в нормах фактически достигнутых расходов ресурсов следует считать одним из методологических принципов нормирования.

Структура норм должна соответствовать технологии и организации производства и охватывать все статьи расхода электроэнергии на нормированный вид продукции или работ. Нормы должны учитывать также планируемые к осуществлению мероприятия по экономии электроэнергии. Нормы подлежат своевременной корректировке при изменении условий производства [4.5].

Одним из основных механизмов организации выполнения Федеральной целевой программы «Энергосбережение России» в период 1998 — 2005 годов является лимитирование элекгропотребления. Процедуре лимитирования должен предшествовать энергоаудит, который должен выявить величину фактического потребления предприятием электроэнергии, а также реальный потенциал энергосбережения. Организация лимитирования бюджетным организациям предусматривает, что устанавливаемые государством лимиты электропотребления в натуральном и стоимостном выражении должны быть обеспечены бюджетным финансированием. При проведении различных по глубине видов энергоаудита (экспресс-аудит, инструментальный, выборочный, комплексный, целевой и т.д.) существенное значение наряду с техническим обследованием должен занимать и финансовый аудит, поскольку результатом обследования должны быть рекомендации как технического, так и финансово-экономического характера.

Предприятия, где вследствие банкротства введено внешнее управление, при утверждении мероприятий по выводу предприятия из кризиса должны иметь заключение Госэнергонадзора об эффективности использования электроэнергии. Также согласованное заключение энергоаудита необходимо предприятиям, заявляющим об изменении величины электропотребления. При разработке отраслевых программ электропотребяения реализуемый потенциал экономии определяется на каждый год. Его величина должна быть учтена при определении лимитов энергопотребления соответствующими министерствами и ведомствами.

Норма это технически и экономически обоснованная плановая мера потребления ресурсов на единицу продукции (работы) для данных условий производства; она становится действующей с момента ввода объективного учета, контроля и стимулов по ее выполнению.

Нормы должны отвечать следующим требованиям:

·быть прогрессивными, т.е. отвечать современному уровню техники, технологии и организации производства;

·являться динамичными, т.е. меняться в зависимости от изменений техники, технологий, организации;

·быть обоснованными, т.е. разрабатываться на основе анализа производства и соответствующих расчетов.

Снижение норм расхода электроэнергии на единицу выпускаемой продукции характеризует эффективность ее использования. При этом необходимо, чтобы нормы были оптимальными, установленными на основе технико-экономических расчетов.

Под оптимальной нормой понимается объективно необходимый расход электроэнергии на производство единицы продукции или объема работы при данных условиях производства.

Нормы расхода электроэнергии разрабатываются расчетно-аналитическим, опытным или расчетно-статическим методами.

Расчетноаналитический метод предусматривает установление норм расхода электрической энергии расчетным путем на базе прогрессивных показателей использования энергетических ресурсов в производстве по статьям расхода.

Опытный метод определения норм заключается в нахождении удельных затрат электроэнергии на основе данных эксперимента (испытаний). Этот метод применяется при разработке индивидуальных норм. Оборудование при этом должно находится в технически исправном состоянии, а технологический процесс осуществляется в рамках, предусмотренных технологическими регламентами и инструкциями.

Расчетностатический метод нахождения норм расхода ресурсов основывается на анализе статических данных за ряд предшествующих лет о фактических удельных расходах электрической энергии и факторов, влияющих на их изменение.

Технически и экономически обоснованная норма свидетельствует о том, что ее выполнение обеспечивает рост экономической эффективности на промышленном предприятия.

Норма расхода электроэнергии может использоваться для агрегата, цеха, предприятия, т.е. там, где имеется возможность контроля нормы техническими средствами измерения.

Нормы расхода электроэнергии устанавливаются в зависимости от типа производства. Так, в единичном и мелкосерийном производстве в условиях разнообразной номенклатуры выпускаемой продукции целесообразно устанавливать нормы расхода на 1 ч работы энергоприемных устройств, в серийном и массовом производстве — нормы расхода потребляемой энергии на деталеопе-рацию, деталь, технологический процесс и в целом на изделие. Помимо норм расхода электроэнергии, связанного непосредственно с выпуском продукции, устанавливаются нормы расхода на вспомогательные и обслуживающие процессы, нормы потерь в сетях в процессе и т.д. Например, норма расхода двигательной энергии на 1 ч работы оборудования (g^, кВтч) определяется по формуле [4.6]:

где Мя — номинальная мощность электродвигателя технологического оборудования, кВт‘,

Кв — коэффициент использования двигателя по времени;

Км — коэффициент использования двигателя по мощности;

К„ — коэффициент, учитывающий потери в сетях;

Кш — коэффициент полезного действия электродвигателя.

где 2ф — фактический расход электроэнергии, ед. эн./ед. «р.;

ДйС/ — относительная величина экономии электроэнергии за счет проведения i-ro мероприятия по нормализации технического состояния энергопотребляющего оборудования, доля ед.;

и — число мероприятий, в результате которых снижается расход энергии за счет нормализации технического состояния энергопотребляющего оборудования.

Размер общепроизводственной нормы электропотребления на промышленных предприятиях определяется следующим образом:

где Э °« — фактический удельный расход электроэнергии за отчетный период, ед. эн./ед. прод.;

Ad,- задание по снижению нормы расхода энергии, доля ед.

Плановая же потребность в электроэнергии рассчитывается по формуле

где Nm планируемый выпуск продукции, руб./ год.

В свою очередь, величина планируемой экономии электроэнергии [4.14]:

Производственное потребление энергии определяют суммированием расхода энергии по всем технологическим установкам и объектам вспомогательного хозяйства. Полную потребность в энергии, а также по отдельному параметру рассчитывают с учетом потерь при передаче энергии по заводским коммуникациям.

При планировании составляют сметы затрат по каждому цеху, устанавливают максимальную нагрузку электроэнергии — размер присоединенной мощности.

При определении общецеховых электрозатрат для изготовления заданного количества продукции и исполнения услуг за определённый период требуется включать:

1) технологические процессы (основной и вспомогательные);

4) вентиляцию (с улавливанием выбросов);

6) транспортирование готовой продукции;

7) транспортирование, хранение отходов;

8) поддержание противопожарной системы;

9) перекачку сточных вод;

10) хранение готовой продукции.

Затраты на электроэнергию складываются из суммы оплаты поставщику электроэнергии по двухставочному тарифу (за максимальную нагрузку и за потребленную энергию) и расходов предприятия.

Расход электроэнергии учитывается с помощью графиков электрической нагрузки. При планировании необходимо определить плановую максимальную нагрузку и плановые средние нагрузки. Для небольших предприятий не обязательно рассчитывать все параметры режимов потребления, достаточно вычислить максимум нагрузки.

Годовые плановые графики строят исходя из суммарных средних суточных графиков нагрузки. Расчеты ведутся по потреблению брутто, т.е. с учетом всех потерь. Учитываются намечаемые мероприятия по регулированию графиков нагрузки.

Показатели экономичности электропотребления индивидуальны для различных видов изделий. Они характеризуют совершенство конструкции данного вида изделия и качество его изготовления. В качестве показателей экономичности электропотребления, как правило, следует выбирать удельные показатели.

Организация систем контроля электропотребления является актуальной задачей для любого предприятия. Внедрение данных систем позволяет получить реальную картину использования ресурсов и уменьшить их оплату, т.к. прекращается оплата потерь на магистралях поставщика.

Организация систем учета электропотребления на предприятиях, имеющих большое количество электросчетчиков, позволяет осуществлять дистанционный контроль работы оборудования и текущих расходов электроэнергии по всем счетчикам и объектам учета, а также обеспечивает хранение данных и возможность предоставления информации за различные периоды.

Рассмотрим схему взаимодействия аппаратных средств и программного обеспечения для организации учета электроэнергии в системах контроля и управления технологическими процессами на примере использования счетчиков электрической энергии Альфа или Альфа Плюс фирмы АББ БЭИ «Метро-ника» (рисунок 4.2) [4.15].

Электросчетчики по местам их расположения объединяются в объекты контроля путем подключения к адаптерам АББ или мультиплексорам-расширителям МПР-16М при помощи интерфейсов ИРПС, RS-422/485 или нульмодемного интерфейса с соответствующими преобразователями.

В объект контроля могут входить до 31 мультиплексора-расширителя и до 16 счетчиков на каждый мультиплексор.

Каждый из таких объектов подключается к разным СОМ-портам IBM PC-совместимого контроллера по физическим линиям или каналам связи (витой паре, оптическим, телефонным и/или радиоканалам и другим).

IBM PC-совместимый контроллер при помощи драйвера может один обслуживать все объекты: счетчики или группы счетчиков, опрашивая одновременно в параллельном режиме до 8 линий последовательной связи. Скорость обмена по интерфейсу «токовая петля» и RS-232 — 300, 1200, 2400, 4800, 9600

IBM PC-совместимые контроллеры нижнего уровня при помощи локальной вычислительной сети (ЛВС) присоединяются к компьютеру верхнего уровня. Для поддержки связи по ЛВС используется любое ПО, поддерживающее протокол NetBIOS: Lantastic, NWLite, сетевые компоненты Windows 3.11 и т.д.

Вспомогательное программное обеспечение контроллера передает информацию от счетчиков к компьютеру верхнего уровня. В компьютере, работающем под управлением Windows NT, возможно в автоматическом режиме выполнение различных задач, таких как: отображение и хранение принимаемой информации, управление базами данных, контроль технологических процессов, поддержка единого астрономического времени во всей системе, отслеживание внештатных или запланированных событий в системе [4.15].

6. Энергетические балансы

Энергетический баланс выражает полное количественное соответствие (равенство) за определенный интервал времени между расходом и приходом энергии в энергетическом хозяйстве. Энергетический баланс является статической характеристикой динамической системы энергетического хозяйства за определенный интервал времени.

Оптимальная структура энергетического баланса является результатом оптимизационного развития энергетического хозяйства. Энергетический баланс может составляться:

а) по энергетическим объектам (электростанции, котельные), отдельным предприятиям, цехам, участкам, энергоустановкам, агрегатам и т.д.;

б) по назначению (силовые процессы, тепловые, электрохимические, освещение, кондиционирование, средства связи и управления и т.д.);

в) по уровню использования (с выделением полезной энергии и потерь);

г) в территориальном разрезе и по отраслям народного хозяйства.

Основой расчета потребности электроэнергии являются балансы расхода и прихода. Отчетные балансы электроэнергии строятся на основе первичного учета по счетчикам. В приходной части должны быть даны все источники поступления энергии на предприятие, в расходной — все направления ее расходования.

Баланс электроэнергии подразделяется на балансы электроэнергии постоянного и переменного тока.

Сводный энергобаланс показывает направление развития энергоснабжения предприятия в количественном и качественном отношениях. Энергобалансы разрабатываются на основе производственной программы предприятия и удельных норм расхода энергии на единицу продукции [4.7].

Расходная часть энергобаланса включает потребность предприятия в энергоресурсах на производственные, хозяйственно-бытовые и непроизводственные нужды. Приходная часть энергобаланса состоит из объемов покрытия потребности предприятия в энергоресурсах за счет как собственных, так и привлекаемых со стороны источников. Энергобаланс должен обеспечивать равенство между расходной к приходной частями [4.6]:

L на конец очередного (/-го) 30-минутного интервала определяется по формуле [4.11]:

где 10 — число 3-минутных интервалов на 30-минутном интервале;

PiQ L ‘ 1 — мощность в конце (£-1) — го интервала.

После истечения первого 3-минутиого интервала (£-м) 30-минутном интервале (4.11]:

По окончании очередных 3 мин рассчитываются:

максимальное iV,, и минимальное Pmin значения 3-минутной мощности на 30-минутном интервале;

После каждого очередного 30-минутного интервала вычисляется вероятность прогноза скользящим методом, например, по 10 — 20 30-минутным интервалам. Вероятность оценивается как отношение числа удачных к общему числу прогнозов (прошедших 30-минутных интервалов). Удачным может считаться прогноз мощности, значение которой после окончания очередного 30-минутного интервала отклонилось от фактической мощности менее чем на 5 %.

Перспективный прогноз осуществляется на расчетный период. Для повышения достоверности перспективного прогноза необходимо увязывать электропотребление с плановым объемом выпускаемой продукции на интервале прогноза и нормами потребления электроэнергии.

В начале расчетного периода за основу берутся сведения согласно договору предприятия с энергоснабжающей организацией. Договорное значение (ограничение, лимит) потребляемой электроэнергии распределяется по суткам текущего расчетного периода. В базу данных вводится график работы, составленный с учетом рабочих, ремонтных и выходных дней на текущий расчетный период. Фактические средние значения потребленной электроэнергии по рабочим дням (возможно с привязкой к объему выпущенной продукции) умножаются на число рабочих дней. При этом учитывается среднее электропотребление в рабочие, выходные и ремонтные сутки. Если фактическое потребление отличается в 1,5 — 2 раза от планируемого на эти сутки, то график работы в текущем расчетном периоде корректируется.

Вероятное отклонение от установленного лимита на конец расчетного периода определяется в следующей последовательности:

рассчитывается вероятное электропотребление на оставшийся период с учетом средних значений потребления в рабочие, ремонтные и выходные сутки;

фиксируется фактическое суммарное потребление электроэнергии с начала расчетного периода по текущие сутки:

суммируется вероятное потребление на оставшийся период (прогнозное значение) с фактическим суммарным потреблением электроэнергии с начала расчетного периода на текущие сутки;

определяется разность между лимитом электропотребления на текущий расчетный период и его прогнозным значением.

Вероятное отклонение от лимита на потребление в конце текущего расчетного периода AF 1 определяется по формуле [4.11]:

где FP L прогнозное суммарное потребление до конца расчетного периода, кВт*ч;

F L лимит на потребление в текущем расчетном периоде, кВт *ч.

Анализ результатов перспективного прогноза позволяет уточнять лимиты на текущий расчетный период и обеспечивать эффективное электропотребление.

9. Оценка правильности определения максимума нагрузки. Потребителирегуляторы

Снижение максимумов (пиков) нагрузки в часы максимума энергосистемы позволяет снизить потери электроэнергии. Регулирование суточных графиков нагрузки может осуществляться несколькими способами. В первую очередь необходимо выравнивать график за счет перевода наиболее энергоемкого оборудования, работающего периодически, с часов максимума на другие часы суток. Таким оборудованием могут считаться, например, отдельные виды крупных станков, сварочные машины, компрессоры, насосы артезианских скважин, испытательные и зарядные станции, холодильные установки, мельницы, установки токов высокой частоты, отдельные виды элекротермического оборудования, пилорамы и др. С этой же целью целесообразно в часы максимумов нагрузок энергосистемы провести на предприятиях текущие и профилактические ремонты технологического и энергетического оборудования, упорядочить работу вспомогательных цехов для снижения их электрических нагрузок в указанные часы, установить твердый график работы вентиляционных установок и т.д. При выполнении мероприятий по отключению в часы максимумов соответствующего оборудования следует учитывать влияние выключения данного оборудования на другие производственные процессы и на работу предприятия в целом.

Снижение нагрузки может достигаться путем рассредоточения по времени пусков крупных электроприемников, создания запасов полуфабриката за счет интенсификации их производства вне часов максимума.

К мероприятиям по выравниванию суточных графиков относятся также смещение времени начала и окончания различных смен с целью совмещения с часами максимума нагрузки межсменных и обеденных перерывов на предприятиях; введением третьей (ночной) смены для энергоемкого оборудования; введение разных выходных дней для предприятий. Мероприятия по изменению режима работы связаны с изменением условий труда работников предприятий, поэтому их осуществление может быть допущено только в крайних случаях.

На присоединенную мощность влияют максимумы (пики) нагрузки, образующиеся при неравномерном потреблении. Выравнивание нагрузки позволяет снизить присоединенную мощность.

Чтобы определить максимальную (пиковую) технологическую нагрузку, строят плановый график потребления, учитывая данные отчетного года, планируемый режим работы оборудования, сменности и возможности сокращения расхода энергии.

Расчет энергии на двигательные цели производится отдельно для крупных и мелких электродвигателей, которые объединяют в группы по принципу одинакового режима работы.

Для крупных электродвигателей строятся плановые графики нагрузки на основании данных о режиме работы и отчетных данных. Из графиков можно определить требуемое количество электроэнергии.

Мелкие двигатели по характеру работы разбиваются на однородные группы. Для каждой группы находится мощность присоединенная, т.е. сумма мощностей, взятых по паспорту с учетом потерь в двигателях.

Данные в паспорте должны быть точными, так как изношенное оборудование потребляет энергии на 30 — 35 % больше, чем обкатанная новая машина, а у новой необкатанной машины расход энергии повышен примерно на 10% против нормы.

В результате анализа и расчетов получаются все необходимые данные о величине присоединенной мощности. Для завершения расчетов необходимо иметь полученные из отчетных графиков и скорректированные коэффициенты спроса и нагрузки.

В зависимости от полноты информации о нагрузках элементов сети за расчетный период, для расчетов нагрузочных потерь могут использоваться следующие методы [4.2]:

1 Методы поэлементных расчетов, использующие формулу

где к — число элементов сети;

— токовая нагрузка i го элемента сопротивлением Ri в момент времени/, 6t — периодичность опроса датчиков, фиксирующих токовые нагрузки элементов.

2 Методы характерных режимов, использующие формулу

где АР, — нагрузочные потери мощности в сети в j’-m режиме продолжительностью t, часов;

и — число режимов.

3 Методы характерных суток, использующие формулу

где т число характерных суток, потери электроэнергии за каждые из которых, рассчитанные по известным графикам нагрузки в узлах сети, составляют

Дж — эквивалентная продолжительность в году «-го характерного графика (число суток).

4 Методы числа часов наибольших потерь т, использующие формулу

АГн = ЛРл Теги: Организация внутризаводских взаиморасчетов по удельным и общим расчетам электроэнергии Курсовая работа (теория) Экономика отраслей
Просмотров: 28456
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Организация внутризаводских взаиморасчетов по удельным и общим расчетам электроэнергии

Репетиторство

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Шпаргалка: Организация внутризаводских взаиморасчетов по удельным и общим расчетам электроэнергии

1. Коммерческий и технический (внутризаводской) учет электроэнергии

2. Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ)

3. Нормирование и лимитирование электропотребления

4. Виды норм, их получение а использование

5. Расчет и контроль удельных расходов электроэнергии на единицупродукции. Контроль общих расходов электроэнергии

6. Энергетические балансы

7. Определение объема энергосбережения для действующей технологии

8. Текущие иперспективные прогнозы электропотребления

9. Оценка правильности определения максимума нагрузки. Потребители-регуляторы

1. Коммерческийитехнический(внутризаводской) учет электроэнергии

Внедрение коммерческого и технического (внутризаводского) учета электроэнергии на предприятии является эффективным способом организации экономии энергоресурсов.

Коммерческий учет предусматривает взаимоотношения с энергосбытовойорганизацией,технический (внутризаводской) учет — с отдельными вторичными потребителями (арендаторами, хозрасчетными производственными единицами, энергоемкими производствами).

Коммерческийучет — процесс получения и отображения коммерческой информациио движении товарной продукции (оказании услуг) с целью проведения финансовых расчетов между субъектами рынка электроэнергии.

Выделяют следующие основные задачи коммерческого учета электроэнергии:

·потребление активной и реактивной энергии (включая обратный переток) за данные временные интервалы по отдельным счетчикам, заданным группам счетчиков и предприятию в целом с учетом многотарифности;

·средние (получасовые) значения активной мощности (нагрузки) и средний (получасовой) максимум активной мощности (нагрузки) в часы утреннего и вечернего максимумов нагрузки по отдельным счетчикам, заданным группам счетчиков и предприятию в целом;

·построение графиков получасовых и, при необходимости, трехминутных нагрузок, необходимых дня организаций рационального энергопотребления предприятия.

Расчеты по купле-продаже электроэнергии между участниками рынка должны производиться по показаниям тех приборов учета, которые указаны в действующих договорах. В договорах на оптовом рынке для каждого сетевого элемента необходимо указать, какой измерительный комплекс средств коммерческого учета является основным, а какой — резервным, т.е. определить основнуюирезервныезоныучета субъекта рывка.

Приборы учета могут располагаться не строго в точках раздела балансовой (эксплуатационной) принадлежности вследствие того, что в реальных условиях схема расстановки измерительных комплексов зависит от возможности установки первичных датчиков (трансформаторов тока и напряжения).

Конкретные требования к аппаратуре распространяются на вновь устанавливаемые и модернизируемые средствакоммерческогоучета, входящие в состав автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ). В АСКУЭ оптового рынка должны использоваться самые современные первичные датчики, отличающиеся малыми величинами и стабильностью основной и дополнительной погрешности в широком диапазоне влияющих величин. Необходимо стремиться к освоению датчиков с цифровым выходом. Сечения поставки и учета дяя субъектов рынка должны совпадать, а на каждую зону по-ставки необходимо предусматривать две зоны учета по обе стороны зоны поставки. Это означает, что смежные субъекты рынка (имеющие общие границы балансовой принадлежности) должны установить измерительные комплексы средств коммерческого учета на всех присоединениях граничных сетевых элементов к «своим» подстанциям. Общие технические требования к трансформаторам тока (ТТ) и трансформаторам напряжения (ТН), как к датчикам тока и напряжения в цепях коммерческого учета отражены в соответствующих ГОСТах. В АСКУЭ оптового рынка следует применять только трансформаторы тока, измерительные обмотки которых специально предназначены для подключения приборов коммерческого учета, и имеющие класс точности не ниже 0.2S, O.SS [4.8].

В настоящее время в России, в связи с проводимой реформой электроэнергетики, все более актуальна проблема внедрения автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии и мощности (АСКУЭ) на объектах электроэнергетики, промышленных предприятиях, а также в бытовом секторе для решения задач контроля, учета и экономии энергоресурсов. Одним из условий выхода потребителей на рынок покупки электроэнергии у независимых сбытовых компаний является наличие системы коммерческого учета электроэнергии [4.9].

С середины 90-х годов в большинстве энергосистем проводились достаточно активно работы, по внедрению АСКУЭ. Объектами автоматизации на этом этапе были в основном крупные электростанции, межсистемные и граничные подстанции в региональных энергосистемах, а также крупные промышленные потребители. К концу 90-х годов эти работы в основном были завершены и в настоящее время стоит задача внедрения систем учета на средних промышленных предприятиях и в жилищно-бытовом секторе. При автоматизации таких объектов на современном этапе появляется ряд новых задач, которые необходимо учитывать при проектировании и внедрении АСКУЭ:

· построение систем автоматизации на средних предприятиях на основе контроллеров с большим количеством каналов учета в большинстве случаев является избыточным. Для таких объектов необходимо устройство с меньшим количеством каналов учета и более дешевое по цене, но сохраняющее функциональные возможности предыдущих моделей контроллеров и отвечающее современным требованиям;

· при питании нескольких предприятий с одной подстанции возникает необходимость создания отдельных систем коммерческого учета для каждого предприятия с возможностью получения сводной информации о балансе подстанции службами поставщика электроэнергии и подстанции;

· необходимость создания АСКУЭ на крупных промышленных предприятиях, где наряду с коммерческим учетом необходим внутризаводской (технический) учет. Как правило, такие предприятия занимают большую площадь и имеют несколько территориально распределенных объектов автоматизации (производств, цехов). Для создания таких АСКУЭ необходима система сбора данных с сетевой архитектурой. Отдельные объекты автоматизации имеют небольшое количество точек учета (до 12-16 каналов), но в связи с большими расстояниями между объектами прокладка линий связи от электросчетчиков к одному контроллеру является достаточно трудоемкой задачей;

— в последнее время в связи с реструктуризацией РАО «ЕЭС России» и новыми требованиями, предъявляемыми к работе на Федеральном оптовом рынке электрической энергии (мощности) (ФОРЭМ) все более широкое применение находят многофункциональные счетчики электроэнергии.

Исходя из вышеперечисленных тенденций, ведущие фирмы- производители электронного оборудования для систем контроля и управления разработали и начали выпуск контроллеров для АСКУЭ. Для примера рассмотрим контроллер СИКОН СЮ фирмы «Системы и технологии».

Центральным узлом контроллера является микроконтроллер SAB80C167 фирмы SIEMENS. В контроллере СИКОН СЮ применена многозадачная операционная система реального времени. Масштабируемое ядро операционной системы поддерживает функционирование до 32 процессов с возможностью выбора приоритета. Наличие системных вызовов ядра дает возможность управлять динамическими режимами диспетчеризации, распределением памяти, межпроцессорной коммуникацией и синхронизацией процессов. Все это гарантирует устойчивость измерений и сбора данных с электросчетчиков в темпе процесса и независимую одновременную передачу данных нескольким пользователям информации. Отличительной чертой контроллеров СИКОН СЮ является также набор из нескольких модификаций и сетевая архитектура. Благодаря этому они могут использоваться для решения большого круга задач при создании АСКУЭ [4.1].

Типовая структурная схема АСКУЭ на базе контроллера СИКОН СЮ представлена на рисунке 4.1. На схеме показана возможность подключения к контроллеру электросчетчиков различных типов (по импульсным входам и по последовательным интерфейсам) и разных пользователей информации. Схема представляет сетевую архитектуру системы учета. Данные с любого контроллера сети могут через интерфейсы одного из контроллеров передаваться на верхний уровень по выделенному каналу связи (физической линии) либо по телефонному или другим каналам связи.

Основные характеристики контроллера СИКОН СЮ:

· контроллер позволяет вести единые группы учета и синхронизацию времени контроллеров в сети Profibus;

· количество каналов для подключения счётчиков с импульсным выходом к одному контроллеру — до 16-и,» обеспечивает подключение в сеть Profibus до 32 контроллеров, при этом общее число каналов системы учета может достигать 512-и; количество тарифных зон в сутки — до 12-и; — количество групп учёта в каждом контроллере — до 8-и, при этом общее число групп системы учета из 32 контроллеров может достигать 256-и;

· контроль данных об энергии и усредненной мощности за фиксированные подинтервалы (1, 3 или 5 минут) и интервалы времени (15, 30 или 60 минут), за сутки, месяц, квартал;

· контроль текущих значений энергии и показаний счетчиков;

· ведение графиков мощности;

· контроль данных о превышении лимитов мощности;

· контроллер ведет календарь рабочих, праздничных и нерабочих дней;

· совместим с основными типами счётчиков (индукционными, электронными, многофункциональными) разных заводов-изготовителей;

— наличие в базовой модификации встроенного буквенно-цифрового пульта оператора;

·наличие упрощенной модификации (без встроенного пульта оператора), работающей врежиме удаленного контроллера;

·широкий температурный диапазон условий эксплуатации: от -10 °С до +50 °С (по спец. заказу от -40 °С до +70 °С).

Современные системы АСКУЭ и счетчики электроэнергии отечественныхпроизводителейадаптированы к требованиям отечественных стандартов и норм, отличаются использованием современной элементной базы, хорошо продуманными алгоритмами работы, современным программным обеспечением, отвечают всем требованиям Российских и международных стандартов, адаптированы к последующему наращиванию и модернизации.

Нормирование и лимитирование электропотребления — составная часть технического нормирования расхода всех используемых в производстве ресурсов.

Научно обоснованное нормированиепредусматривает решение двух основных задач:

·выявление и реализация резервов экономии электроэнергии.

В практике энергетического планирования находят применение два разных способа установления норм: непосредственное определение их прямым расчетом для планируемых условий производства ирасчет от фактически достигнутого уровня. Опыт нормирования «от факта» иногда дает менее объективные результаты по сравнению с прямым расчетом норм на планируемый период. Однако это не означает, что при установлении норм расхода электроэнергии можно не учитывать достигнутый уровень фактических удельных расходов. Такой подход в нормировании означал бы отрыв планируемых показателей от реальной действительности. Поэтому обязательный учет в нормах фактически достигнутых расходов ресурсов следует считать одним из методологическихпринципов нормирования.

Структура норм должна соответствовать технологии и организации производства и охватывать все статьи расхода электроэнергии на нормированный вид продукции или работ. Нормы должны учитывать также планируемые к осуществлению мероприятия по экономии электроэнергии. Нормы подлежат своевременной корректировке при изменении условий производства [4.5].

Одним из основных механизмов организации выполнения Федеральной целевой программы «Энергосбережение России» в период 1998 — 2005 годов является лимитирование элекгропотребления. Процедуре лимитирования должен предшествовать энергоаудит, который должен выявить величину фактического потребления предприятием электроэнергии, а также реальный потенциал энергосбережения. Организация лимитированиябюджетныморганизациям предусматривает, что устанавливаемые государством лимиты электропотребления в натуральном и стоимостном выражении должны быть обеспечены бюджетным финансированием. При проведении различных по глубине видов энергоаудита (экспресс-аудит, инструментальный, выборочный, комплексный, целевой и т.д.) существенное значение наряду с техническим обследованием должен занимать и финансовый аудит, поскольку результатом обследования должны быть рекомендации как технического, так и финансово-экономического характера.

Предприятия, где вследствие банкротства введено внешнее управление, при утверждении мероприятий по выводу предприятия из кризиса должны иметь заключение Госэнергонадзора об эффективности использования электроэнергии. Также согласованное заключение энергоаудита необходимо предприятиям, заявляющим об изменении величины электропотребления. При разработке отраслевых программ электропотребяения реализуемый потенциал экономии определяется на каждый год. Его величина должна быть учтена при определении лимитов энергопотребления соответствующими министерствами и ведомствами.

Норма это технически и экономически обоснованная плановая мера потребления ресурсов на единицу продукции (работы) для данных условий производства; она становится действующей с момента ввода объективного учета, контроля и стимулов по ее выполнению.

Нормы должны отвечать следующим требованиям:

·быть прогрессивными, т.е. отвечать современному уровню техники, технологии и организации производства;

·являться динамичными, т.е. меняться в зависимости от изменений техники, технологий, организации;

·быть обоснованными, т.е. разрабатываться на основе анализа производства и соответствующих расчетов.

Снижение норм расхода электроэнергии на единицу выпускаемой продукции характеризует эффективность ее использования. При этом необходимо, чтобы нормы были оптимальными, установленными на основе технико-экономических расчетов.

Под оптимальнойнормойпонимается объективно необходимый расход электроэнергии на производство единицы продукции или объема работы при данных условиях производства.

Нормы расхода электроэнергии разрабатываются расчетно-аналитическим, опытным или расчетно-статическим методами.

Расчетноаналитическийметод предусматривает установление норм расхода электрической энергии расчетным путем на базе прогрессивных показателей использования энергетических ресурсов в производстве по статьям расхода.

Опытныйметодопределения норм заключается в нахождении удельных затрат электроэнергии на основе данных эксперимента (испытаний). Этот метод применяется при разработке индивидуальных норм. Оборудование при этом должно находится в технически исправном состоянии, а технологический процесс осуществляется в рамках, предусмотренных технологическими регламентами и инструкциями.

Расчетностатическийметод нахождения норм расхода ресурсов основывается на анализе статических данных за ряд предшествующих лет о фактических удельных расходах электрической энергии и факторов, влияющих на их изменение.

Технически и экономически обоснованная норма свидетельствует о том, что ее выполнение обеспечивает рост экономической эффективности на промышленном предприятия.

Норма расхода электроэнергии может использоваться для агрегата, цеха, предприятия, т.е. там, где имеется возможность контроля нормы техническими средствами измерения.

Нормы расхода электроэнергии устанавливаются в зависимости от типа производства. Так, в единичном и мелкосерийном производстве в условиях разнообразной номенклатуры выпускаемой продукции целесообразно устанавливать нормы расхода на 1 ч работы энергоприемных устройств, в серийном и массовом производстве — нормы расхода потребляемой энергии на деталеопе-рацию, деталь, технологический процесс и в целом на изделие. Помимо норм расхода электроэнергии, связанного непосредственно с выпуском продукции, устанавливаются нормы расхода на вспомогательные и обслуживающие процессы, нормы потерь в сетях в процессе и т.д. Например, норма расхода двигательной энергии на 1 ч работы оборудования (g^, кВтч) определяется по формуле [4.6]:

где Мя — номинальная мощность электродвигателя технологического оборудования, кВт‘,

Кв— коэффициент использования двигателя по времени;

Км— коэффициент использования двигателя по мощности;

К„— коэффициент, учитывающий потери в сетях;

Кш— коэффициент полезного действия электродвигателя.

где 2ф — фактический расход электроэнергии, ед. эн./ед. «р.;

ДйС/- относительная величина экономии электроэнергии за счет проведения i-ro мероприятия по нормализации технического состояния энергопотребляющего оборудования, доля ед.;

и — число мероприятий, в результате которых снижается расход энергии за счет нормализации технического состояния энергопотребляющего оборудования.

Размер общепроизводственной нормы электропотребления на промышленных предприятиях определяется следующим образом:

где Э °« — фактический удельный расход электроэнергии за отчетный период, ед. эн./ед. прод.;

Ad,- задание по снижению нормы расхода энергии, доля ед.

Плановая же потребность вэлектроэнергии рассчитывается по формуле

где Nm планируемый выпуск продукции, руб./ год.

В свою очередь, величина планируемой экономии электроэнергии [4.14]:

Производственное потребление энергии определяют суммированием расхода энергии по всем технологическим установкам и объектам вспомогательного хозяйства. Полную потребность в энергии, а также по отдельному параметру рассчитывают с учетом потерь при передаче энергии по заводским коммуникациям.

При планировании составляют сметы затрат по каждому цеху, устанавливают максимальную нагрузку электроэнергии — размер присоединенной мощности.

При определении общецеховых электрозатрат для изготовления заданного количества продукции и исполнения услуг за определённый период требуется включать:

1) технологические процессы (основной и вспомогательные);

4) вентиляцию (с улавливанием выбросов);

6) транспортирование готовой продукции;

7) транспортирование, хранение отходов;

8) поддержание противопожарной системы;

9) перекачку сточных вод;

10) хранение готовой продукции.

Затраты на электроэнергию складываются из суммы оплаты поставщику электроэнергии по двухставочному тарифу (за максимальную нагрузку и за потребленную энергию) и расходов предприятия.

Расход электроэнергии учитывается с помощью графиков электрической нагрузки. При планировании необходимо определить плановую максимальную нагрузку и плановые средние нагрузки. Для небольших предприятий не обязательно рассчитывать все параметры режимов потребления, достаточно вычислить максимум нагрузки.

Годовые плановые графики строят исходя из суммарных средних суточных графиков нагрузки. Расчеты ведутся по потреблению брутто, т.е. с учетом всех потерь. Учитываются намечаемые мероприятия по регулированию графиков нагрузки.

Показатели экономичности электропотребления индивидуальны для различных видов изделий. Они характеризуют совершенство конструкции данного вида изделия и качество его изготовления. В качестве показателей экономичности электропотребления, как правило, следует выбирать удельные показатели.

Организация систем контроля электропотребления является актуальной задачей для любого предприятия. Внедрение данных систем позволяет получить реальную картину использования ресурсов и уменьшить их оплату, т.к. прекращается оплата потерь на магистралях поставщика.

Организация систем учета электропотребления на предприятиях, имеющих большое количество электросчетчиков, позволяет осуществлять дистанционный контроль работы оборудования и текущих расходов электроэнергии по всем счетчикам и объектам учета, а также обеспечивает хранение данных и возможность предоставления информации за различные периоды.

Рассмотрим схему взаимодействия аппаратных средств и программного обеспечения для организации учета электроэнергии в системах контроля и управления технологическими процессами на примере использования счетчиков электрической энергии Альфа или Альфа Плюс фирмы АББ БЭИ «Метро-ника» (рисунок 4.2) [4.15].

Электросчетчики по местам их расположения объединяются в объекты контроля путем подключения к адаптерам АББ или мультиплексорам-расширителям МПР-16М при помощи интерфейсов ИРПС, RS-422/485 или нульмодемного интерфейса с соответствующими преобразователями.

В объект контроля могут входить до 31 мультиплексора-расширителя и до 16 счетчиков на каждый мультиплексор.

Каждый из таких объектов подключается к разным СОМ-портам IBM PC-совместимого контроллера по физическим линиям или каналам связи (витой паре, оптическим, телефонным и/или радиоканалам и другим).

IBM PC-совместимый контроллер при помощи драйвера может один обслуживать все объекты: счетчики или группы счетчиков, опрашивая одновременно в параллельном режиме до 8 линий последовательной связи. Скорость обмена по интерфейсу «токовая петля» и RS-232 — 300, 1200, 2400, 4800,9600

IBM PC-совместимые контроллеры нижнего уровня при помощи локальной вычислительной сети (ЛВС) присоединяются к компьютеру верхнего уровня. Для поддержки связи по ЛВС используется любое ПО, поддерживающее протокол NetBIOS: Lantastic, NWLite, сетевые компоненты Windows 3.11 и т.д.

Вспомогательное программное обеспечение контроллера передает информацию от счетчиков к компьютеру верхнего уровня. В компьютере, работающем под управлением Windows NT, возможно в автоматическом режиме выполнение различных задач, таких как: отображение и хранение принимаемой информации, управление базами данных, контроль технологических процессов, поддержка единого астрономического времени во всей системе, отслеживание внештатных или запланированных событий в системе [4.15].

Энергетический баланс выражает полное количественное соответствие (равенство) за определенный интервал времени между расходом и приходом энергии в энергетическом хозяйстве. Энергетический баланс является статической характеристикой динамической системы энергетического хозяйства за определенный интервал времени.

Оптимальная структура энергетического баланса является результатомоптимизационного развития энергетического хозяйства. Энергетический баланс может составляться:

а) по энергетическим объектам (электростанции, котельные), отдельным предприятиям, цехам, участкам, энергоустановкам, агрегатам и т.д.;

б) по назначению (силовые процессы, тепловые, электрохимические, освещение, кондиционирование, средства связи и управления и т.д.);

в) по уровню использования (с выделением полезной энергии и потерь);

г) в территориальном разрезе и по отраслям народного хозяйства.

Основой расчета потребности электроэнергии являются балансы расхода и прихода. Отчетные балансы электроэнергии строятся на основе первичного учета по счетчикам. В приходной части должны быть даны все источники поступления энергии на предприятие, в расходной — все направления ее расходования.

Баланс электроэнергии подразделяется на балансы электроэнергии постоянного и переменного тока.

Сводный энергобаланс показывает направление развития энергоснабжения предприятия в количественном и качественном отношениях. Энергобалансы разрабатываются на основе производственной программы предприятия и удельных норм расхода энергии на единицу продукции [4.7].

Расходная часть энергобаланса включает потребность предприятия в энергоресурсах на производственные, хозяйственно-бытовые и непроизводственные нужды. Приходная часть энергобаланса состоит из объемов покрытия потребности предприятия в энергоресурсах за счет как собственных, так и привлекаемых со стороны источников. Энергобаланс должен обеспечивать равенство между расходной к приходной частями [4.6]:

Организация внутризаводских взаиморасчетов по удельным и общим расчетам электроэнергии

1. Коммерческий и технический (внутризаводской) учет электроэнергии

2. Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ)

3. Нормирование и лимитирование электронотребления

4. Виды норм, нх получение а использование

5. Расчет и контроль удельных расходов электроэнергии на еденицу продукции. Контроль общих расходов электроэнергии

6. Энергетические балансы

7. Определение объема энергосбережения для действующей технологии

8. Текущие и перспективные прогнозы электропотребления

9. Оценка правильности определения максимума нагрузки. Потребители-регуляторы

Внедрение коммерческого и технического (внутризаводского) учета электроэнергии на предприятии является эффективным способом организации экономии энергоресурсов.

Коммерческий учет предусматривает взаимоотношения с энергосбытовой организацией, технический (внутризаводской) учет — с отдельными вторичными потребителями (арендаторами, хозрасчетными производственными единицами, энергоемкими производствами).

Коммерческий учет — процесс получения и отображения коммерческой информации о движении товарной продукции (оказании услуг) с целью проведения финансовых расчетов между субъектами рынка электроэнергии.

Выделяют следующие основные задачи коммерческого учета электроэнергии:

потребление активной и реактивной энергии (включая обратный переток) за данные временные интервалы по отдельным счетчикам, заданным группам счетчиков и предприятию в целом с учетом многотарифности;

средние (получасовые) значения активной мощности (нагрузки) и средний (получасовой) максимум активной мощности (нагрузки) в часы утреннего и вечернего максимумов нагрузки по отдельным счетчикам, заданным группам счетчиков и предприятию в целом;

построение графиков получасовых и, при необходимости, трехминутных нагрузок, необходимых дня организаций рационального энергопотребления предприятия.

Расчеты по купле-продаже электроэнергии между участниками рынка должны производиться по показаниям тех приборов учета, которые указаны в действующих договорах. В договорах на оптовом рынке для каждого гралично-го сетевого элемента необходимо указать, какой измерительный комплекс средств коммерческого учета является основным, а какой — резервным, т.е. определить основную и резервные зоны учета субъекта рывка.

Приборы учета могут располагаться не строго в точках раздела балансовой (эксплуатационной) принадлежности вследствие того, что в реальных условиях схема расстановки измерительных комплексов зависит от возможности установки первичных датчиков (трансформаторов тока и напряжения).

Конкретные требования к аппаратуре распространяются на вновь устанавливаемые и модернизируемые средства коммерческого учета, входящие в состав автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ). В АСКУЭ оптового рынка должны использоваться самые современные первичные датчики, отличающиеся малыми величинами и стабильностью основной и дополнительной погрешности в широком диапазоне влияющих величин. Необходимо стремиться к освоению датчиков с цифровым выходом. Сечения поставки и учета дяя субъектов рынка должны совпадать, а на каждую зону по-ставки необходимо предусматривать две зоны учета по обе стороны зоны поставки. Это означает, что смежные субъекты рынка (имеющие общие границы балансовой принадлежности) должны установить измерительные комплексы средств коммерческого учета на всех присоединениях граничных сетевых элементов к «своим» подстанциям. Общие технические требования к трансформаторам тока (ТТ) и трансформаторам напряжения (ТН), как к датчикам тока и напряжения в цепях коммерческого учета отражены в соответствующих ГОСТах. В АСКУЭ оптового рынка следует применять только трансформаторы тока, измерительные обмотки которых специально предназначены для подключения приборов коммерческого учета, и имеющие класс точности не ниже 0.2S, O.SS [4.8].

В настоящее время в России, в связи с проводимой реформой электроэнергетики, все более актуальна проблема внедрения автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии и мощности (АСКУЭ) на объектах электроэнергетики, промышленных предприятиях, а также в бытовом секторе для решения задач контроля, учета и экономии энергоресурсов. Одним из условий выхода потребителей на рынок покупки электроэнергии у независимых сбытовых компаний является наличие системы коммерческого учета электроэнергии [4.9].

С середины 90-х годов в большинстве энергосистем проводились достаточно активно работы, по внедрению АСКУЭ. Объектами автоматизации на этом этапе были в основном крупные электростанции, межсистемные и граничные подстанции в региональных энергосистемах, а также крупные промышленные потребители. К концу 90-х годов эти работы в основном были завершены и в настоящее время стоит задача внедрения систем учета на средних промышленных предприятиях и в жилищно-бытовом секторе. При автоматизации таких объектов на современном этапе появляется ряд новых задач, которые необходимо учитывать при проектировании и внедрении АСКУЭ:

построение систем автоматизации на средних предприятиях на основе контроллеров с большим количеством каналов учета в большинстве случаев является избыточным. Для таких объектов необходимо устройство с меньшим количеством каналов учета и более дешевое по цене, но сохраняющее функциональные возможности предыдущих моделей контроллеров и отвечающее современным требованиям;

при питании нескольких предприятий с одной подстанции возникает необходимость создания отдельных систем коммерческого учета для каждого предприятия с возможностью получения сводной информации о балансе подстанции службами поставщика электроэнергии и подстанции;

необходимость создания АСКУЭ на крупных промышленных предприятиях, где наряду с коммерческим учетом необходим внутризаводской (технический) учет. Как правило, такие предприятия занимают большую площадь и имеют несколько территориально распределенных объектов автоматизации (производств, цехов). Для создания таких АСКУЭ необходима система сбора данных с сетевой архитектурой. Отдельные объекты автоматизации имеют небольшое количество точек учета (до 12-16 каналов), но в связи с большими расстояниями между объектами прокладка линий связи от электросчетчиков к одному контроллеру является достаточно трудоемкой задачей;

— в последнее время в связи с реструктуризацией РАО «ЕЭС России» и

новыми требованиями, предъявляемыми к работе на Федеральном оптовом

рынке электрической энергии (мощности) (ФОРЭМ) все более широкое приме

нение находят многофункциональные счетчики электроэнергии.

Исходя из вышеперечисленных тенденций, ведущие фирмы- производители электронного оборудования для систем контроля и управления разработали и начали выпуск контроллеров для АСКУЭ. Для примера рассмотрим контроллер СИКОН СЮ фирмы «Системы и технологии».

Центральным узлом контроллера является микроконтроллер SAB80C167 фирмы SIEMENS. В контроллере СИКОН СЮ применена многозадачная операционная система реального времени. Масштабируемое ядро операционной системы поддерживает функционирование до 32 процессов с возможностью выбора приоритета. Наличие системных вызовов ядра дает возможность управлять динамическими режимами диспетчеризации, распределением памяти, межпроцессорной коммуникацией и синхронизацией процессов. Все это гарантирует устойчивость измерений и сбора данных с электросчетчиков в темпе процесса и независимую одновременную передачу данных нескольким пользователям информации. Отличительной чертой контроллеров СИКОН СЮ является также набор из нескольких модификаций и сетевая архитектура. Благодаря этому они могут использоваться для решения большого круга задач при создании АСКУЭ [4.1].

Типовая структурная схема АСКУЭ на базе контроллера СИКОН СЮ представлена на рисунке 4.1. На схеме показана возможность подключения к контроллеру электросчетчиков различных типов (по импульсным входам и по последовательным интерфейсам) и разных пользователей информации. Схема представляет сетевую архитектуру системы учета. Данные с любого контроллера сети могут через интерфейсы одного из контроллеров передаваться на верхний уровень по выделенному каналу связи (физической линии) либо по телефонному или другим каналам связи.

Основные характеристики контроллера СИКОН СЮ:

контроллер позволяет вести единые группы учета и синхронизацию времени контроллеров в сети Profibus;

количество каналов для подключения счётчиков с импульсным выходом к одному контроллеру — до 16-и,» обеспечивает подключение в сеть Profibus до 32 контроллеров, при этом общее число каналов системы учета может достигать 512-и; количество тарифных зон в сутки — до 12-и; — количество групп учёта в каждом контроллере — до 8-и, при этом общее число групп системы учета из 32 контроллеров может достигать 256-и;

контроль данных об энергии и усредненной мощности за фиксированные подинтервалы (1, 3 или 5 минут) и интервалы времени (15, 30 или 60 минут), за сутки, месяц, квартал;

контроль текущих значений энергии и показаний счетчиков;

ведение графиков мощности;

контроль данных о превышении лимитов мощности;

контроллер ведет календарь рабочих, праздничных и нерабочих дней;

совместим с основными типами счётчиков (индукционными, электронными, многофункциональными) разных заводов-изготовителей;

— наличие в базовой модификации встроенного буквенно-цифрового пульта оператора;

наличие упрощенной модификации (без встроенного пульта оператора), работающей в режиме удаленного контроллера;

широкий температурный диапазон условий эксплуатации: от -10 °С до +50 °С (по спец. заказу от -40 °С до +70 °С).

Современные системы АСКУЭ и счетчики электроэнергии отечественных производителей адаптированы к требованиям отечественных стандартов и норм, отличаются использованием современной элементной базы, хорошо продуманными алгоритмами работы, современным программным обеспечением, отвечают всем требованиям Российских и международных стандартов, адаптированы к последующему наращиванию и модернизации.

3. Нормирование и лимитирование электронотребления

Нормирование и лимитирование электропотребления — составная часть технического нормирования расхода всех используемых в производстве ресурсов.

Научно обоснованное нормирование предусматривает решение двух основных задач:

выявление и реализация резервов экономии электроэнергии.

В практике энергетического планирования находят применение два разных способа установления норм: непосредственное определение их прямым расчетом для планируемых условий производства и расчет от фактически достигнутого уровня. Опыт нормирования «от факта» иногда дает менее объективные результаты по сравнению с прямым расчетом норм на планируемый период. Однако это не означает, что при установлении норм расхода электроэнергии можно не учитывать достигнутый уровень фактических удельных расходов. Такой подход в нормировании означал бы отрыв планируемых показателей от реальной действительности. Поэтому обязательный учет в нормах фактически достигнутых расходов ресурсов следует считать одним из методологических принципов нормирования.

Структура норм должна соответствовать технологии и организации производства и охватывать все статьи расхода электроэнергии на нормированный вид продукции или работ. Нормы должны учитывать также планируемые к осуществлению мероприятия по экономии электроэнергии. Нормы подлежат своевременной корректировке при изменении условий производства [4.5].

Одним из основных механизмов организации выполнения Федеральной целевой программы «Энергосбережение России» в период 1998 — 2005 годов является лимитирование элекгропотребления. Процедуре лимитирования должен предшествовать энергоаудит, который должен выявить величину фактического потребления предприятием электроэнергии, а также реальный потенциал энергосбережения. Организация лимитирования бюджетным организациям предусматривает, что устанавливаемые государством лимиты электропотребления в натуральном и стоимостном выражении должны быть обеспечены бюджетным финансированием. При проведении различных по глубине видов энергоаудита (экспресс-аудит, инструментальный, выборочный, комплексный, целевой и т.д.) существенное значение наряду с техническим обследованием должен занимать и финансовый аудит, поскольку результатом обследования должны быть рекомендации как технического, так и финансово-экономического характера.

Предприятия, где вследствие банкротства введено внешнее управление, при утверждении мероприятий по выводу предприятия из кризиса должны иметь заключение Госэнергонадзора об эффективности использования электроэнергии. Также согласованное заключение энергоаудита необходимо предприятиям, заявляющим об изменении величины электропотребления. При разработке отраслевых программ электропотребяения реализуемый потенциал экономии определяется на каждый год. Его величина должна быть учтена при определении лимитов энергопотребления соответствующими министерствами и ведомствами.

Норма это технически и экономически обоснованная плановая мера потребления ресурсов на единицу продукции (работы) для данных условий производства; она становится действующей с момента ввода объективного учета, контроля и стимулов по ее выполнению.

Нормы должны отвечать следующим требованиям:

быть прогрессивными, т.е. отвечать современному уровню техники, технологии и организации производства;

являться динамичными, т.е. меняться в зависимости от изменений техники, технологий, организации;

быть обоснованными, т.е. разрабатываться на основе анализа производства и соответствующих расчетов.

Снижение норм расхода электроэнергии на единицу выпускаемой продукции характеризует эффективность ее использования. При этом необходимо, чтобы нормы были оптимальными, установленными на основе технико-экономических расчетов.

Под оптимальной нормой понимается объективно необходимый расход электроэнергии на производство единицы продукции или объема работы при данных условиях производства.

Нормы расхода электроэнергии разрабатываются расчетно-аналитическим, опытным или расчетно-статическим методами.

Расчетноаналитический метод предусматривает установление норм расхода электрической энергии расчетным путем на базе прогрессивных показателей использования энергетических ресурсов в производстве по статьям расхода.

Опытный метод определения норм заключается в нахождении удельных затрат электроэнергии на основе данных эксперимента (испытаний). Этот метод применяется при разработке индивидуальных норм. Оборудование при этом должно находится в технически исправном состоянии, а технологический процесс осуществляется в рамках, предусмотренных технологическими регламентами и инструкциями.

Расчетностатический метод нахождения норм расхода ресурсов основывается на анализе статических данных за ряд предшествующих лет о фактических удельных расходах электрической энергии и факторов, влияющих на их изменение.

Технически и экономически обоснованная норма свидетельствует о том, что ее выполнение обеспечивает рост экономической эффективности на промышленном предприятия.

Норма расхода электроэнергии может использоваться для агрегата, цеха, предприятия, т.е. там, где имеется возможность контроля нормы техническими средствами измерения.

Нормы расхода электроэнергии устанавливаются в зависимости от типа производства. Так, в единичном и мелкосерийном производстве в условиях разнообразной номенклатуры выпускаемой продукции целесообразно устанавливать нормы расхода на 1 ч работы энергоприемных устройств, в серийном и массовом производстве — нормы расхода потребляемой энергии на деталеопе-рацию, деталь, технологический процесс и в целом на изделие. Помимо норм расхода электроэнергии, связанного непосредственно с выпуском продукции, устанавливаются нормы расхода на вспомогательные и обслуживающие процессы, нормы потерь в сетях в процессе и т.д. Например, норма расхода двигательной энергии на 1 ч работы оборудования (g^, кВтч) определяется по формуле [4.6]:

где Мя — номинальная мощность электродвигателя технологического оборудования, кВт‘,

Кв — коэффициент использования двигателя по времени;

Км — коэффициент использования двигателя по мощности;

К„ — коэффициент, учитывающий потери в сетях;

Кш — коэффициент полезного действия электродвигателя.

где 2ф — фактический расход электроэнергии, ед. эн./ед. «р.;

ДйС/ — относительная величина экономии электроэнергии за счет проведения i-ro мероприятия по нормализации технического состояния энергопотребляющего оборудования, доля ед.;

и — число мероприятий, в результате которых снижается расход энергии за счет нормализации технического состояния энергопотребляющего оборудования.

Размер общепроизводственной нормы электропотребления на промышленных предприятиях определяется следующим образом:

где Э °« — фактический удельный расход электроэнергии за отчетный период, ед. эн./ед. прод.;

Ad,- задание по снижению нормы расхода энергии, доля ед.

Плановая же потребность в электроэнергии рассчитывается по формуле

где Nm планируемый выпуск продукции, руб./ год.

В свою очередь, величина планируемой экономии электроэнергии [4.14]:

Производственное потребление энергии определяют суммированием расхода энергии по всем технологическим установкам и объектам вспомогательного хозяйства. Полную потребность в энергии, а также по отдельному параметру рассчитывают с учетом потерь при передаче энергии по заводским коммуникациям.

При планировании составляют сметы затрат по каждому цеху, устанавливают максимальную нагрузку электроэнергии — размер присоединенной мощности.

При определении общецеховых электрозатрат для изготовления заданного количества продукции и исполнения услуг за определённый период требуется включать:

технологические процессы (основной и вспомогательные);

вентиляцию (с улавливанием выбросов);

транспортирование готовой продукции;

транспортирование, хранение отходов;

поддержание противопожарной системы;

перекачку сточных вод;

хранение готовой продукции.

Затраты на электроэнергию складываются из суммы оплаты поставщику электроэнергии по двухставочному тарифу (за максимальную нагрузку и за потребленную энергию) и расходов предприятия.

Расход электроэнергии учитывается с помощью графиков электрической нагрузки. При планировании необходимо определить плановую максимальную нагрузку и плановые средние нагрузки. Для небольших предприятий не обязательно рассчитывать все параметры режимов потребления, достаточно вычислить максимум нагрузки.

Годовые плановые графики строят исходя из суммарных средних суточных графиков нагрузки. Расчеты ведутся по потреблению брутто, т.е. с учетом всех потерь. Учитываются намечаемые мероприятия по регулированию графиков нагрузки.

Показатели экономичности электропотребления индивидуальны для различных видов изделий. Они характеризуют совершенство конструкции данного вида изделия и качество его изготовления. В качестве показателей экономичности электропотребления, как правило, следует выбирать удельные показатели.

Организация систем контроля электропотребления является актуальной задачей для любого предприятия. Внедрение данных систем позволяет получить реальную картину использования ресурсов и уменьшить их оплату, т.к. прекращается оплата потерь на магистралях поставщика.

Организация систем учета электропотребления на предприятиях, имеющих большое количество электросчетчиков, позволяет осуществлять дистанционный контроль работы оборудования и текущих расходов электроэнергии по всем счетчикам и объектам учета, а также обеспечивает хранение данных и возможность предоставления информации за различные периоды.

Рассмотрим схему взаимодействия аппаратных средств и программного обеспечения для организации учета электроэнергии в системах контроля и управления технологическими процессами на примере использования счетчиков электрической энергии Альфа или Альфа Плюс фирмы АББ БЭИ «Метро-ника» (рисунок 4.2) [4.15].

Электросчетчики по местам их расположения объединяются в объекты контроля путем подключения к адаптерам АББ или мультиплексорам-расширителям МПР-16М при помощи интерфейсов ИРПС, RS-422/485 или нульмодемного интерфейса с соответствующими преобразователями.

В объект контроля могут входить до 31 мультиплексора-расширителя и до 16 счетчиков на каждый мультиплексор.

Каждый из таких объектов подключается к разным СОМ-портам IBM PC-совместимого контроллера по физическим линиям или каналам связи (витой паре, оптическим, телефонным и/или радиоканалам и другим).

IBM PC-совместимый контроллер при помощи драйвера может один обслуживать все объекты: счетчики или группы счетчиков, опрашивая одновременно в параллельном режиме до 8 линий последовательной связи. Скорость обмена по интерфейсу «токовая петля» и RS-232 — 300, 1200, 2400, 4800, 9600

IBM PC-совместимые контроллеры нижнего уровня при помощи локальной вычислительной сети (ЛВС) присоединяются к компьютеру верхнего уровня. Для поддержки связи по ЛВС используется любое ПО, поддерживающее протокол NetBIOS: Lantastic, NWLite, сетевые компоненты Windows 3.11 и т.д.

Вспомогательное программное обеспечение контроллера передает информацию от счетчиков к компьютеру верхнего уровня. В компьютере, работающем под управлением Windows NT, возможно в автоматическом режиме выполнение различных задач, таких как: отображение и хранение принимаемой информации, управление базами данных, контроль технологических процессов, поддержка единого астрономического времени во всей системе, отслеживание внештатных или запланированных событий в системе [4.15].

Энергетический баланс выражает полное количественное соответствие (равенство) за определенный интервал времени между расходом и приходом энергии в энергетическом хозяйстве. Энергетический баланс является статической характеристикой динамической системы энергетического хозяйства за определенный интервал времени.

Оптимальная структура энергетического баланса является результатом оптимизационного развития энергетического хозяйства. Энергетический баланс может составляться:

а) по энергетическим объектам (электростанции, котельные), отдельным предприятиям, цехам, участкам, энергоустановкам, агрегатам и т.д.;

б) по назначению (силовые процессы, тепловые, электрохимические, освещение, кондиционирование, средства связи и управления и т.д.);

в) по уровню использования (с выделением полезной энергии и потерь);

г) в территориальном разрезе и по отраслям народного хозяйства.

Основой расчета потребности электроэнергии являются балансы расхода и прихода. Отчетные балансы электроэнергии строятся на основе первичного учета по счетчикам. В приходной части должны быть даны все источники поступления энергии на предприятие, в расходной — все направления ее расходования.

Баланс электроэнергии подразделяется на балансы электроэнергии постоянного и переменного тока.

Сводный энергобаланс показывает направление развития энергоснабжения предприятия в количественном и качественном отношениях. Энергобалансы разрабатываются на основе производственной программы предприятия и удельных норм расхода энергии на единицу продукции [4.7].

Расходная часть энергобаланса включает потребность предприятия в энергоресурсах на производственные, хозяйственно-бытовые и непроизводственные нужды. Приходная часть энергобаланса состоит из объемов покрытия потребности предприятия в энергоресурсах за счет как собственных, так и привлекаемых со стороны источников. Энергобаланс должен обеспечивать равенство между расходной к приходной частями [4.6]:

Каждый электрик должен знать:  Периодическая диагностика электрооборудования трансформаторных подстанций под рабочим напряжением
Добавить комментарий