По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 681.5

Разработка многофункциональных систем автоматизации электрооборудования на примере регулируемых электроприводов

Воробьев С. В. д-р техн. наук, профессор, ООО «ТСН-электро», г. Нижний Новгород
Крюков О. В. д-р техн. наук, ООО «ТСН-электро», г. Нижний Новгород
Васенин А. Б. ООО «Газпром проектирование», Нижегородский филиал
Степанов С. Е. канд. техн. наук, ООО «Газпром проектирование», Нижегородский филиал

Предложены основные факторы информационной совместимости систем автоматического управления энергосберегающими электроприводами, построенные на основе многофункциональных алгоритмов, при интеграции их в единое информационное пространство предприятия. Метод оценки совместимости позволяет целенаправленно варьировать в программном обеспечении удельные доли процессов запоминания данных, их обработки, а также решать вопросы компьютерного моделирования и выбора алгоритмов идентификации и адаптации в общем цикле работы. Приведены показатели работоспособности систем – коэффициенты усиления производительности программных модулей, сущность предметной области, точность оценки входной и выходной информации, вероятность достижения цели, времена переходных процессов при информационном обмене, зависящие от информационного сопротивления, ригидности, объема памяти и уровня информодвижущей логики. Показано, что это позволит избежать влияния реактивных параметров информационных цепей в системах управления.

Литература:

1. Belousov A.S., Meshcheryakov V.N., Valtchev S., Kryukov O.V. Development of a control algorithm for three-phase inverter in two-phase electric drives reducing the number of commutations // В сб.: Proceedings – 2019 1st International Conference on Control Systems, Mathematical Modelling, Automation and Energy Efficiency, SUMMA 2019. – 2019. – Р. 444–449.

2. Kryukov O.V., Serebryakov A.V. Energy efficient power supply systems of oil and gas pipelines electric drives // Bulletin of South Ural State University. Series: Power Engineering. – 2017. – Vol. 17. – N 3. – P. 102–110.

3. Воронков В.И., Рубцова И.Е., Крюков О.В. Электроснабжение и электрооборудование линейных потребителей МГ // Газовая промышленность. – 2010. – № 3. – С. 32–37.

4. Крюков О.В. Комплексный анализ условий эксплуатации электродвигателей ГПА // Компрессорная техника и пневматика. – 2013. – № 4. – С. 14–19.

5. Воеков В.Н., Мещеряков В.Н., Крюков О.В. Вентильный электропривод для погружных нефтяных насосов с импульсным повышающим преобразователем напряжения в звене постоянного тока ПЧ и релейным управлением инвертором напряжения // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. – 2020. – Т. 20. – № 2. – С. 110–119.

6. Крюков О.В., Серебряков А.В. Экологические направления электроснабжения и задачи энергосбережения при реконструкции объектов // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2015. – № 8. – С. 23–33.

7. Shannon C.E. The Mathematical Theory of Communications // Bell Telephone Laboratories. – 1948.

8. Крюков О.В. Коммуникационная среда передачи данных сети ЕTHERNET на полевом уровне различных объектов // Автоматизация в промышленности. – 2012. – № 12. – С. 26–30.

9. Крюков О.В., Краснов Д.В. Перспективы применения преобразователей частоты для регулирования производительности ЭГПА // Газовая промышленность. – 2014. – № 6 (707). – С. 86–89.

10. Вожаков А.В., Крюков О.В., Лисин Н.Г. О причинах недостаточно эффективного построения и эксплуатации систем автоматизации // Автоматизация в промышленности. – 2012. – № 2. – С. 38–47.

11. Kryukov O.V., Serebryakov A.V. Modern systems of outdoor illumination for compressor stations // Light & Engineering. – 2016. – Vol. 24. – N 2. – P. 128–131.

12. Васенин А.Б., Степанов С.Е., Крюков О.В. Методология и средства оперативного мониторинга электродвигателей на КС // Контроль. Диагностика. – 2019. – № 11. – С. 52–58.

13. Васенин А.Б., Крюков О.В. Энергоэффективные и экологичные установки воздушного охлаждения // В сб.: Великие реки' 2017. Труды научного конгресса XIX МНПФ. – НГАСУ. – 2017. – С. 93–96.

14. Крюков О.В., Степанов С.Е. Модернизация систем управления ЭГПА в условиях действующих компрессорных станций // В сб.: Проблемы автоматизации и управления в технических системах. МНТК / под ред. М.А. Щербакова. – 2013. – С. 29–32.

15. Крюков О.В. Моделирование и микропроцессорная реализация электромеханических систем // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. – 2015. – № 3. – С. 55–61.

16. Степанов С.Е., Крюков О.В. Выбор методов мониторинга и прогнозирования технического состояния автоматизированных электроприводов энергетических объектов // Контроль. Диагностика. – 2018. – № 11. – С. 32–39.

17. Kryukov O.V. Intelligent electric drives with IT algorithms // Automation and Remote Control. – 2013. – V. 74. – N 6. – P. 1043– 1048.

18. Крюков О.В. Автоматизированное нагружающее устройство для комплексных испытаний поршневых двигателей // Двигателестроение. – 2016. – № 2 (264). – С. 30–35.

19. Крюков О.В., Серебряков А.В. Активно-адаптивные алгоритмы управления и мониторинга автономными энергетическими комплексами // В сб.: Пром-Инжиниринг. Труды II МНТК. – ЮУрГУ, 2016. – С. 286–290.

20. Kryukov O.V., Blagodarov D.A., Dulnev N.N., al. Intelligent control of electric machine drive systems // В сб.: 2018 10th International Conference on Electrical Power Drive Systems, ICEPDS 2018 – Conference Proceedings 10. – 2018. – Р. 857–1670.

21. Репин Д.Г., Крюков О.В. Концепты системы мониторинга технического состояния компрессорных станций // Контроль. Диагностика. – 2017. – № 12. – С. 30–35.

22. Крюков О.В. Алгоритмы быстрого преобразования Уолша в микропроцессорных системах управления электроприводом // Известия вузов. Электромеханика. – 2005. – № 4. – С. 39–44.

23. Мещеряков В.Н., Ласточкин Д.В., Крюков О.В. Приложения теории нечетких множеств для обработки данных и задач прогнозирования в системах АЭП // В сб.: Современные сложные системы управления. – Материалы XII МНПК. – 2017. – С. 153–158.

24. Крюков О.В. Идентификация параметров приводных электродвигателей газовых турбокомпрессоров // В сб.: Идентификация систем и задачи управления: Труды X Международной конференции. – ИПУ им. B.A. Tрапезникова. – 2015. – С. 348–367.

25. Васенин А.Б., Степанов С.Е., Крюков О.В., Титов В.Г. Реализация капсулированных электроприводных ГПА на объектах ПАО «Газпром» // Известия вузов. Электромеханика. – 2020. – Т. 63. – № 1. – С. 31–37.

26. Kryukov O.V., Gulyaev I.V., Teplukhov D.Y. Method for stabilizing the operation of synchronous machines using a virtual load sensor // Russian Electrical Engineering. – 2019. – Vol. 90. – N 7. – P. 473–478.

27. Kryukov O., Gulyaev I., Teplukhov D. Invariant automatic control system for a group of fans in gas air cooling devices by means of energy efficiency algorithms // В сб.: 2020 11th International Conference on Electrical Power Drive Systems, ICEPDS 2020 – Proceedings. 11. 2020. – P. 924–9270.

28. Кононенко А.Б., Косоротов А.А., Крюков О.В. Расширение функциональных возможностей автоматизации и мониторинга распределительных устройств КТП «Каскад» // Автоматизация и IT в энергетике. – 2020. – № 12. – С. 26–31.

29. Титов В.Г., Крюков О.В. Алгоритмы управления на базе множественной регрессии инвариантными технологическими системами с электроприводами // Известия вузов. Электромеханика. – 2021. – Т. 64. – № 2. – С. 32–38.

В электротехнике и электроэнергетике стало общепринятым понятие электромагнитной совместимости (ЭМС) электрооборудования с питающей сетью. В широком смысле ЭМС – это способность электрического устройства нормально функционировать в его электромагнитном окружении, не влияя на это окружение недопустимым образом [1–3]. Процессы, протекающие в различных рассматриваемых частях системы, должны быть приемлемыми для этих составляющих как в статике, так и в динамике [4–6].

Под ЭМС в целях энергосбережения также понимают и нормальное функционирование как передатчиков, так и приемников электромагнитной энергии в ограниченном диапазоне частот до 2000 Гц. В системах, обеспечивающих ЭМС подсистем, энергия передатчиков достигает только желаемых приемников. Эти приемники реагируют только на сигналы передатчиков по своему предназначению, нежелательные взаимные влияния отсутствуют. Количественно данные процессы описываются уровнем и интервалом помех, логарифмическими относительными характеристиками, уровнями статической и динамической помехоустойчивости элементов. На основании этих описаний разрабатываются мероприятия по помехоподавлению [7, 8]. В области изучения и проектирования мощных устройств электропотребления первостепенное значение имеют такие показатели ЭМС, как влияние приемников на коэффициент мощности питающей сети, характеризуемые уровнями потребляемой из сети реактивной мощности и мощности искажений, а также зависящие от этого перенапряжения, колебания напряжения сети и другие электромагнитные возмущения и паразитные связи [9–12].

Анализ ЭМС является необходимым условием при проектировании нового современного электрооборудования. Это в первую очередь относится к автономным системам, наглядными представителями которых являются автоматизированные электроприводы (АЭП) и системы электроснабжения ответственных технологических установок, включая объекты ТЭК [13–16].

Рассмотрим в качестве предмета исследования именно энергосбережение, которое достигается обеспечением ЭМС электроприводов с узлом нагрузки сети электроснабжения (СЭС) посредством технических решений, реализующих инновационные алгоритмы управления преобразователями электроприводов. Следовательно, информационная составляющая систем энергосберегающего электрооборудования играет важнейшую роль в таких комплексах [17, 18]. Для ее реализации должны быть определены необходимые и достаточные требования в терминах электротехники, позволяющие разработчикам и наладчикам оценивать эффективность автоматических систем управления (АСУ), возможность их совершенствования и модернизации с использованием имеющегося оборудования на основе активно-адаптивных алгоритмов управления электрооборудованием [19–22].

Для Цитирования:
Воробьев С. В., Крюков О. В., Васенин А. Б., Степанов С. Е., Разработка многофункциональных систем автоматизации электрооборудования на примере регулируемых электроприводов. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2021;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: