АНАЛИЗ СВЯЗИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ АКТИВНЫХ И РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН

Аннотация

Рассматриваются и анализируются возможные методы оценки реактивной нагрузки в системах электроснабжения морских и речных портов. Показано, что в настоящее время достаточно обоснован лишь метод расчета активных электрических нагрузок. Реактивные нагрузки оцениваются по приближенным формулам, не связанным с реальным процессом энергопотребления. Предложен метод решения задачи более точного определения потребляемой реактивной мощности грузоподъемными машинами на примере портальных кранов. Метод основан на статистическом моделировании электрической нагрузки группы грузоподъемных машин, при этом процесс потребления электроэнергии рассматривался в качестве случайной величины. Предложенный подход позволяет повысить точность оценки реактивной нагрузки и более обоснованно управлять процессом ее компенсации. При этом в полной мере выполняются требования энергосистемы по максимуму и минимуму потребления реактивной мощности и исключаются штрафы за превышение нормативов в различных режимах работы грузоподъемных машин. Рассматриваются способы прогнозирования процесса потребления электрической мощности. Установлено, что все шире для целей прогнозирования находят применение интеллектуальные методы, обеспечивающие высокую достоверность прогноза в различных технологических режимах работы потребителей электрической энергии. Сделан вывод о целесообразности прогнозирования электрических нагрузок грузоподъемных машин с помощью нейронной сети, которая совместима с интеллектуальными методами управления и обеспечивает существенно более низкую чувствительность точности прогнозирования в случаях снижения автокорреляционной связи графика нагрузки, что имеет существенное значение для анализа энергопотребления.

Ключевые слова

реактивная нагрузка, компенсация реактивной мощности, система электроснабжения, расчет нагрузок, грузоподъемные машины, статистическое моделирование, нейронная сеть

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Железко Ю. С. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии / Ю. С. Железко. - М.: Электроатомиздат, 1985. - 224 с.
Савина Н. В. Прогнозирование реактивной мощности узлов нагрузки для оптимальной компенсации реактивной мощности в условиях неопределенности / Н. В. Савина, А. А. Казакул // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2012. - № 2 (61). - С. 92-99.
Шошмин В. А. Использование статистических характеристик электрических нагрузок портальных кранов для расчета электрических сетей портов / В. А. Шошмин // Электрификация и автоматизация водного транспорта: сб. тр. молодых научных работников. - Л.: ЛИВТ, 1975. - 134 с.
Толокнова О. М. Исследование электропотребления перегрузочными машинами / О. М. Толокнова, Л. М. Бровцинова, В. А. Шошмин // Сб. науч. тр. по материалам Международной научно-практической конференции «Наука и образование в жизни современного общества» 30.04. 2015 г. - Тамбов: ООО Консалтинговая компания «Юком», 2015. - Т. 8. - С. 40-42.
Саушев А. В. Планирование эксперимента в электротехнике / А. В. Саушев. - СПб.: СПБГУВК, 2012. - 273 с.
Саенко Ю. Л. Анализ методов прогнозирования реактивных нагрузок промышленных предприятий / Ю. Л. Саенко, В. В. Любарцев // Вестник Приазовского государственного технического университета. - 2015. - № 30 (2). - С. 129-137.
Манусов В. З. Краткосрочное прогнозирование электрической нагрузки на основе нечёткой нейронной сети и ее сравнение с другими методами / В. З. Манусов, Е. В. Бирюков // Известия Томского политехнического университета. - 2006. - Т. 309. - № 6. - С. 153-157.
Tushar W. Prioritizing consumers in smart grid: A game theoretic approach / W. Tushar, J. A. Zhang, D. B. Smith, H. V. Poor, S. Thiebaux // IEEE Transactions on Smart Grid. - 2014. - Vol. 5. - Is. 3. - Pp. 1429- 1438. DOI: 10.1109/TSG.2013.2293755.
Varaiya P. P. Smart operation of smart grid: Risk-limiting dispatch / P. P. Varaiya, F. F. Wu, J. W. Bialek // Proceedings of the IEEE. - 2011. - Vol. 99. - Is. 1. - Pp. 40-57. DOI: 10.1109/JPROC.2010.2080250.
Степанов В. П. Анализ автокорреляционных функций графиков активной и реактивной нагрузки металлообрабатывающих станков / В. П. Степанов, А. В. Гудков, Ю. С. Смирнова, К. С. Аверьянова // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. - 2014. - № 3. - С. 28-30.
Хайкин С. Нейронные сети: полный курс / С. Хайкин. - М.: Издат. дом «Вильямс», 2006. - 1104 с.
Фролов В. Я. Графики активной и реактивной нагрузки бытовых потребителей / В. Я. Фролов, А. В. Коротков // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. - 2011. - № 5. - С. 29-31.
Кронгауз Д. Э. Методы и средства регулирования активной и реактивной мощности в городской электрической сети / Д. Э. Кронгауз // Промышленная энергетика. - 2011. - № 3. - С. 45-48.
Саушев А. В. Прогнозирование состояния электротехнических систем на основе информационных технологий / А. В. Саушев, К. К. Гаспарян // Международный научно-исследовательский журнал. - 2015. - № 7-1 (38). - С. 93-95.
Gao F. A control strategy for a distributed generation unit in grid-connected and autonomous modes of operation / F. Gao, M. R. Iravani // IEEE Transactions on Power Delivery. - 2008. - Vol. 23. - Is. 2. - Pp. 850-859. DOI: 10.1109/TPWRD.2007.915950.

Об авторах

Толокнова Ольга Михайловна - старший преподаватель

olga_toloknova@mail.ru. kaf_electroprivod@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»

Саушев Александр Васильевич - доктор технических наук, профессор

saushev@bk.ru. SaushevAV@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»

Шошмин Владимир Александрович - доктор технических наук, профессор

vshoshmin@yandex.ru. kaf_electroprivod@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»