Инвариантная система управления электроприводами аппаратов воздушного охлаждения газа

• Автор: Мочалин, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Содержание

Введение

1 Технологические процессы газотранспортных систем

1.1 Классификация аппаратов воздушного охлаждения

1.1.1. Основные направления совершенствования автоматизированного электропривода

1.1.2 Схемные решения по электроснабжению АВО газа

1.1.3 Потребление электроэнергии АВО газа

1.2. Повышение энергоэффективности при транспорте газа

1.3. Постановка задачи исследования

2. Математическое моделирование системы электроснабжения
электропривода АВО газа
2.1 Описание асинхронной машины
2.2 Математическая модель системы электроснабжения электродвигателя вентилятора АВО газ с дискретным управлением
2.3 Математическая модель системы электроснабжения электродвигателя вентилятора АВО газа - ПЧ (преобразователь частоты) - АД (асинхронный двигатель)
2.4. Математическая модель системы электроснабжения электродвигателя вентилятора АВО газа с частотно-регулируемым
приводом и устройством плавного пуска
2.5 Математическая модель системы электроснабжения электродвигателя вентилятора АВО газа с частотно-регулируемым приводом и устройством
плавного пуска
2.6. Оценка влияния УПП и ЧРП на качество электроэнергии
Выводы по второй главе:
3. Обработка данных. Математическая статистика
3.1. Критерий согласия Колмогорова
3.2. Критерий согласия Пирсона
3.3. Корреляционный анализ
Выводы по третьей главе:
4. Искусственные нейронные сети для прогнозирования потребления электроэнергии АВО газа на участке магистрального газопровода
4.1. Математическая модель искусственной нейронной сети для прогнозирования потребления электроэнергии
4.2. Алгоритм построения математической модели прогнозирования потребления электроэнергии
4.3. Результаты моделирования прогноза потребления электроэнергии аппаратами воздушного охлаждения газа на заданном участке магистрального газопровода
4.4 Практическое применение моделирования прогноза потребления электроэнергии аппаратами воздушного охлаждения газа на компрессорной станции
4.4.1. Целевые показатели энергоэффективности в транспорте газа
4.4.2. Удельный расход топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на собственные технологические нужды компрессорного цеха (СТН)
4.4.3. Удельный показатель эффективности расхода газа на собственные технологические нужды компрессорного цеха
4.4.4. Удельный показатель эффективности расхода электроэнергии на собственные технологические нужды компрессорного цеха
4.4.5. Удельный показатель эффективности расхода топливно-энергетических ресурсов на собственные технологические нужды компрессорного цеха
4.4.6. ЦП удельного потребления энергетических ресурсов на СТН при
транспортировке газа по магистральным газопроводам
Выводы по четвертой главе
5. Технико-экономическое сравнение вариантов построение схем электроснабжения АВО газа
5.1. Экономическая оценка вариантов
5.2. Методология экономической оценки. Исходные данные
5.3. Капитальные вложения
5.4. Сравнение вариантов
Вывод по пятой главе:
ВЫВОД ПО РАБОТЕ
Список литературы
Список публикаций автора по теме диссертации
ПРИЛОЖЕНИЕ А. АКТЫ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Введение
Актуальность темы. Начиная с 2000г. в ОАО «Газпром» вопросы энергоэффективности и энергосбережения являются приоритетным направлением деятельности, и представляют собой комплекс программных мер, направленных на создание необходимых условий организационного, материального, финансового и другого характера для рационального использования и экономного расходования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР).
Согласно Федеральному закону 23 ноября 2009 №261 «Об
энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» должны регулироваться отношения, возникающие в процессе деятельности в области энергосбережения, в целях создания экономических и организационных условий для эффективного использования ТЭР. Существенное значение имеют сформулированные в Законе принципы управления энергосбережением, проведения энергосберегающей политики и соответствующих форм контроля над эффективным использованием ТЭР.
В соответствии с Концепцией энергосбережения 2011-2020 основной задачей ОАО «Газпром» является максимальная реализация потенциала энергосбережения во всех видах деятельности и, как следствие, снижение техногенной нагрузки на окружающую среду. Эта задача должны быть решена путем применения инновационных технологий и оборудования, а также совершенствования управления энергосбережением. Потенциал энергосбережения в 2011-2020 годах определен в 28,2 млн. т у. т. [43].
Основным потребителем электроэнергии на газотурбинной компрессорной станции является аппарат воздушного охлаждения (АВО) газа (от 28% до 48%). На долю компрессорных станций с газотурбинным приводом приходится около 85% компрессорных станций (КС). Оптимизация работы электропривода АВО на КС, оптимизация системы охлаждения АВО газа на плече магистрального газопровода (МГ) позволит подобрать оптимизирующий режим работы с минимальным

Iq (t) - огибающая вторичного тока трансформатора на интервале [О, Т0] работы АВО, А.
Суммарные потери в элементах системы электроснабжения:

AW-J^ AWknyCK + ^ Д Wycm + AWm
к=1 к=
Общее потребление электроэнергии двигателями N вентиляторов составит:
Wde. = ■ КУСК + Z?=i Рдв.н ■ Tkj) = & г тк ■ КУСК +

(1.5)
V"1« Р .-г ljj-rda.k Lk>
где тк = Tkj - суммарное время работы k-го электродвигателя АВО в установившемся режиме, ч.
Щ/во = Wdg + AW -
= АРХЛ. • -T0+3-R0 /0Го/02(0 + ZNk=1[mk{WknycK + 3 ■ Rk ■ (l.6)
Ckin.kmt) + Tfe(pae.fc + з Rki2k)],
Мощность, определяемая электродвигателем вентилятора АВО газа, находится по формуле:
Ve,Hn
Рэя = -------—----, (1.7)
эл 102 W73/
где Нп - полное давление развиваемое вентилятором, Па; 7)в, т)п, Г]эл -коэффициент полезного действия соответственно вентилятора, привода, электродвигателя, o.e.
Объемный расход воздуха, проходящего через теплообменные секции АВО газа определяют по выражению:
К = kvD3wk, (1.8)
где kv - коэффициент вентилятор в зависимости от угла поворота лопастей вентилятора равен от 1,7 до 2,4;
D - диаметр вентилятора АВО газа;
wk - угловая скорость вращения электродвигателя.