LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Будівництво → Автоматизоване енергозберігаюче управління насосною станцією системи водопостачання

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ








Гриценко Костянтин Григорович



УДК 681.513.2


АВТОМАТИЗОВАНЕ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧЕ УПРАВЛІННЯ

НАСОСНОЮ СТАНЦІЄЮ СИСТЕМИ ВОДОПОСТАЧАННЯ



05.13.07 — Автоматизація технологічних процесів



Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук












Донецьк – 2002

Дисертацією є рукопис.


Робота виконана на кафедрі "Комп'ютеризовані системи управління" Сумського державного університету Міністерства освіти і науки України.


Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент

Черв'яков Володимир Дмитрович,

Сумський державний університет,

доцент кафедри "Комп'ютеризовані системи

управління"


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Бойко Віталій Іванович,

Дніпродзержинський державний технічний університет, завідувач кафедри

"Автоматизація виробничих процесів"


доктор технічних наук, професор,

Каргін Анатолій Олексійович,

Донецький національний університет,

завідувач кафедри "Комп'ютерні технології"


Провідна установа Національний технічний університет

"Харківський політехнічний інститут",

кафедра системного аналізу та управління,

Міністерство освіти та науки України

(м. Харків)


Захист відбудеться "28" березня 2002р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К11.052.03 у Донецькому національному технічному університеті за адресою: 83000, м. Донецьк, вул. Артема, 58, корпус 1, ауд. 201.


З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Донецького національного технічного університету за адресою: 83000, м. Донецьк, вул. Артема, 58, корпус 2.


Автореферат розісланий "27" лютого 2002р.




Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат технічних наук, доцент Мокрий Г.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Системи водопостачання (СВ) відносяться до числа найбільш ресурсоємних технологічних об'єктів в комунальному господарстві та промисловості. Найбільшою складовою ресурсоємності є енергоспоживання. Україна відноситься до енергодефіцитних країн. Тому економія електроенергії визнана найважливішим напрямком енергетичної політики в Україні. Розроблені комплексна державна і регіональні програми енергозбереження. Другою складовою ресурсоємності є витрата води, природні запаси якої обмежені. Третьою складовою являється дороге технологічне обладнання, особливо трубопровідні системи, строк служби якого залежить від частоти виникнення перевантажень. В світлі сказаного закономірно актуальною є науково-технічна проблема зниження енергоємності технологічного процесу водопостачання. Вирішенням цієї проблеми досягаються соціальні та економічні результати, що поліпшують умови життя людей, підвищують економічний потенціал держави, зменшують екологічний збиток. Зазначена проблема вирішується в основному двома шляхами. Перший з них полягає в застосуванні більш досконалого технологічного і електротехнічного обладнання, а другий — в розвитку систем автоматизації насосних станцій (НС) з метою вдосконалення процесів управління технологічним обладнанням і поліпшення за рахунок цього економічних показників функціонування СВ.

Актуальність теми дисертаційної роботи обумовлена гостротою проблеми енергозбереження в народному господарстві України і, зокрема, зазначеною вище актуальністю задач енергозбереження в СВ. Підставою для розробки теми являється недостатньо високий рівень автоматизації технологічних процесів у вітчизняних СВ, унаслідок чого не можуть успішно вирішуватися задачі енергозбереження. Зокрема, практично не використовуються інформаційні технології управління, застосуванню регульованого електропривода не приділяється достатньої уваги. Сучасний стан систем автоматизації процесів водопостачання в промислово розвинутих країнах характеризується традиційним підходом вирішувати задачі енергозбереження виключно засобами регульованого електропривода, коли всі насоси на НС обладнуються регульованим електроприводом. Проте останнє в більшості випадків є економічно недоцільним, бо суперечить принципу достатності. Загальні принципи побудови автоматизованих систем енергозберігаючого управління процесом водопостачання на основі нових інформаційних технологій управління в дійсний час не розроблені, кожний розробник систем автоматизації насосних станцій вирішує задачі енергозбереження виходячи з свого досвіду. Ці обставини розглядаються в якості вихідних даних для розробки теми. Необхідність проведення дослідження по темі дисертаційної роботи обгрунтовується значимістю науково-технічної проблеми та існуючим станом систем автоматизації.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Науково-дослідна робота по темі дисертації виконувалась за планом науково-дослідних робіт Сумського державного університету в рамках "Комплексної державної програми енергозбереження України", затвердженої Постановою Кабінету Міністрів України від 5.02.1997р. №148, і "Програми енергозбереження і раціонального використання паливно-енергетичних ресурсів в Сумській області на найближчі роки і перспективу до 2010 року", затвердженої науково-координаційною радою з енергозбереження Сумської обласної держадміністрації, протокол №11 від 28.10.1998 року.

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є підвищення економічної ефективності функціонування систем водопостачання за рахунок застосування методів енергозберігаючого управління режимами роботи насосних станцій.

Згідно до мети і предмета дослідження загальна задача дисертаційної роботи полягає в розробці методів і алгоритмів енергозберігаючого управління режимом роботи насосної станції. Ідея роботи полягає в тому, щоб на основі розроблених топологічних і матричних моделей, критерію оптимальності вибору робочої технологічної схеми НC, узагальненого критерію ефективності управління насосною станцією, методів аналізу і синтезу структур управляючих систем запропонувати шляхи вдосконалення систем автоматизації НС, реалізація яких дозволила б знизити енергоємність процесу водопостачання.

Основні задачі, що визначаються метою дослідження і загальною задачею роботи:

розробка математичних моделей технологічної схеми НС, на основі яких можуть вирішуватися задачі енергозберігаючого управління режимом роботи технологічного обладнання НС;

розробка методу енергозберігаючого управління режимом роботи технологічного обладнання НС;

розробка методу формування технологічного завдання для НС за критерієм мінімізації втрат абонентів і СВ;

розробка методу координації режимів роботи регульованих насосних агрегатів насосної станції.

Об'єкт дослідження — автоматизоване управління насосними станціями систем водопостачання.

Предмет дослідження — автоматизація процедур прийняття рішень і процесів управління режимами роботи насосних станцій з метою зниження