Удосконалення енергоефективності електричних мереж за рахунок управління електроспоживанням для опалення в адміністративних будівлях

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2016 р. Дисертація присвячена науковому обґрунтуванню та вирішенню завдання щодо створення і розробці методів управління електричним навантаженням в системах електроопалення для вирівнювання ГЕН, а також синтезу енергозберігаючої автоматизованої системи управління енергоспоживанням споживача-регулятора з упередженням. У дисертаційній роботі досліджені методи синтезу автоматизованої системи управління електроспоживанням в адміністративних будівлях з електрообігрівом з метою підвищення енергоефективності процесів генерації і споживання електричної енергії за рахунок зменшення загальних витрат. В основу методу управління електричного навантаження покладено імпульсний режим включення, який зміщує спектр графіка електроспоживання в область наднизьких частот, що покриваються за рахунок АЕС, а також на прогнозуванні надходження енергії і тепловтрат. Розроблено методи та алгоритми управління електричним навантаженням для споживачів регуляторів, що дозволяють компенсувати їх велику інерційність за рахунок передбачення стану об'єкта управління і вироблення компенсуючого впливу. Запропоновано метод управління споживачами-регуляторами з використанням керуючого впливу виду ступінчастої функції як без урахування теплових втрат, так і з їх урахуванням, а також обґрунтований метод управління споживачами регуляторами з розподіленими параметрами з використанням широтно-імпульсного регулювання. Досліджений і показаний метод визначення тривалості перехідних процесів систем управління і стійкості розподілених систем. У роботі проведена оцінка потенційного економічного ефекту від вирівнювання графіка електричного навантаження за рахунок впровадження системи регулювання навантаження споживача-регулятора у вигляді теплопостачання в адміністративних будівлях.The dissertation for degree of technical sciences candidate by specialty 05.14.02 – power plants, networks and system. – National Technical University "Kharkіv Polytechnic Institute", Kharkіv 2016. The thesis is devoted to scientific substantiation and scientific problem solving for the creation and development of electric load management in electric heating systems for alignment of the LEG, as well as the synthesis of energy-saving automatic power management system of the consumer-regulator with the prediction. The thesis discussed the methods of synthesis of the automated energy management systems in administrative buildings with electrical heating to improve the energy efficiency of generation and consumption of electric energy processes by reducing the overall costs. The basis of the electrical load control method is based on the pulse input mode which shifts the spectrum of power consumption schedule at ultralow frequencies covered by nuclear power plants, as well as predicting the energy input and heat loss. The methods and algorithms for electrical load management controllers for consumers to compensate for their greater inertia by predicting the state of the control object and generate the compensating effects. A consumer-regulator control method using the control action of the form as a step function without taking into account the heat losses and taking into account the heat loss, as well as substantiated by consumers control method controls with distributed parameters with the use of pulse-width control. Studied and shown the method of determining the duration of the transient stability control systems and distributed systems. The paper has been sown the potential economic effect of leveling the schedule of electric load due to the introduction of load control system of the consumer-regulator in the form of heat in the administrative building.