Всеукраїнська науково-практична конференція



Сторінка36/60
Дата конвертації11.05.2018
Розмір3.74 Mb.
1   ...   32   33   34   35   36   37   38   39   ...   60

Поворознюк Н.І.,Фаріна О.О.


НТУУ"КПІ" (УКРАЇНА)

СТАБІЛІЗАЦІЯ ЧАСТОТИ ЕЛЕКТРОМЕРЕЖІ З РОЗПОДІЛЕНИМИ ГЕНЕРАТОРАМИ

(MICROGRID) ЗА ДОПОМОГОЮ ВІРТУАЛЬНИХ СИНХРОННИХ ГЕНЕРАТОРІВ



Досліджуються способи стабілізації частоти мережі зі значною часткою відновлювальних джерел енергії за допомогою пристроїв силової електроніки, що працюють у режимі віртуального синхронного генератора.
У традиційних системах енергозабезпечення електроенергія вироблялася на потужних електричних станціях (атомних, теплових, гідравлічних тощо), передавалася на велику відстань лініями електропередач і розподілялася серед споживачів. Виснаження покладів органічних енергоносіїв (нафти, газу, вугілля), проблеми захисту навколишнього середовища призвели до широкого використання відновлювальних джерел енергії (вітрових та сонячних електростанцій, паливних елементів тощо). Потужність відновлювальних джерел енергії набагато менша за потужність традиційних електростанцій, крім того вони розподілені по певній території і забезпечують електроенергією локальний район або місцевість і тому дістали назву мікромережі (англ. Microgrid) [1].

У таких мережах зі значною часткою відновлювальних джерел енергії гостро постає проблема стабільності частоти. У традиційних мережах стабільність частоти забезпечується значною інерцією обертових мас роторів синхронних генераторів. При різкій зміні навантаження енергія, що віддається у мережу, поповнюється за рахунок кінетичної енергії обертових мас синхронних генераторів. Відновлювальні джерела віддають енергію у мережу через електронні пристрої силової електроніки — інвертори, які перетворюють постійну напругу відновлювальних джерел у трифазну напругу промислової частоти. Інвертори не мають інерції синхронних генераторів і тому різка зміна навантаження у мережі спричинює відхилення частоти від номінальної і як наслідок призводить до погіршення стабільності мережі.

Щоб ефективно стабілізувати частоту у електромережі доцільно здійснити імітацію роботи синхронного генератора за допомогою інвертора, зокрема надати інвертору віртуальну інерцію. Таку інерцію забезпечує накопичувач енергії електричної природи — батарея акумуляторів чи конденсаторів. Вихідний інвертор відновлюваного джерела енергії, який імітує роботу синхронного генератора і має аналогічні характеристики, перш за все значну інерцію, дістав назву віртуального синхронного генератора [2, 3].

Математична модель синхронного генератора, яка описує його електромагнітні і механічні характеристики, детально розроблена і широко представлена у технічній літературі. Сучасні мікропроцесорні пристрої, зокрема сигнальні процесори, дають змогу реалізувати обробку інформації відповідно до такої математичної моделі і на основі цього формувати сигнали для керування інвертором у реальному масштабі часу.

Для перевірки теоретичних викладок у середовищі MathLab/Simulink була створена модель інвертора з широтно-імпульсним керуванням і досліджена стабілізація частоти при типових видах збурень.

Керування вихідними інверторами відновлювальних джерел енергії за алгоритмом, що імітує роботу потужного генератора, є ефективним засобом стабілізації частоти локальної електромережі зі значною часткою розподілених генераторів.

ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ


  1. R.H. Lasseter Microgrids Proc. IEEE PES Winter Meeting 2002, pp. 305-308.

  2. J. Driesen, K. Visscher Virtual synchronous generators 2008 IEEE Power and Energy Society General Meeting Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century, pр. 1–3, 2008.

  3. R. Hesse, D. Turschner, H.-P. Beck Micro grid stabilization using the Virtual Synchronous Machine (VISMA) International Conference on Renewable Energies and Power Quality (ICREPQ’09), 2009


УДК 681.518

САШНЬОВА М.В.


НУХТ (УКРАЇНА)

ФУНКЦІОНАЛЬНА СТРУКТУРА СИСТЕМИ ЗБОРУ ТА НАДАННЯ

ІНФОРМАЦІЇ ПРО ЯКІСТЬ ВИГОТОВЛЕННЯ ПЕТ-ТАРИ



Якість ПЕТ-упаковки - це кінцевий результат всіх процесів. Отримання високої якості продукції безпосередньо залежить від ступеня досконалості технологічних процесів. Тому існує необхідність у створенні ефективної схеми контролю і управління технологічним процесом виробництва ПЕТ-пляшок.

I. постановка практичної проблеми

Пластикова ПЕТ-тара (з полімеру поліетилентерефталату) в даний час користується надзвичайним успіхом на ринку упаковки, особливо в якості тари для харчових і технічних рідин. Процес виробництва пляшок з поліетилентерефталату складний, тому важко визначити причини виникнення відхилень (поздовжня деформація, нерівномірність товщини стінки пляшки, зовнішнє морщення, кристалізація, білий наліт на стінці пляшки, перламутровий або сріблястий відтінок у поперечній частині пляшки, децентралізація пляшки, поздовжня деформація пляшки тощо) з метою попередження їх повторної появи. Існуючі засоби та інформаційні технології повністю не забезпечують вирішення цього завдання, оскільки виробнича система із запізненням коригує технологічний процес виготовлення ПЕТ-пляшок, оперативний контроль не дозволяє виявити приховані дефекти.



II. Постановка задачі, що розглядається

Моніторинг технологічного процесу виготовлення ПЕТ-пляшок за допомогою статистичних методів дає можливість забезпечення стабільності та запобігання браку, тобто в ході виробництва організовується вибірковий контроль виготовленої продукції, за результатами якого оперативно корегуються параметри технологічного процесу, попереджається випуск дефектної продукції. Ефективність роботи автоматичної поточної лінії виготовлення пляшок залежить від забезпечення актуальних рішень по керуванню режимами нагріву та видуву, визначенню норм відхилення технологічних показників та стану працездатності обладнання. Тому розробка системи моніторингу параметрів, що визначають стан процесу виготовлення якісної продукції, є актуальним завданням [1].

Особливий інтерес викликає удосконалення автоматизованої системи збору та подання інформації про якість для технологічного процесу виготовлення ПЕТ-тари, що забезпечує комплекс заходів по управлінню, які приводять параметри якості технологічного процесу в статистично керований стан.

III. Методика досліджень, результати

Історія розвитку програмних засобів автоматизації показала, що всі особливості окремих застосувань: автоматизація управління технологічними процесами (АСУ ТП), взаємодія системи з оператором, автоматизований контроль і вимірювання (моніторинг), дистанційне керування, сигналізація, можна врахувати шляхом налаштування кількох універсальних програм на виконання конкретного завдання, таких як OPC сервер, програмування контролерів, SCADA-пакети. В силу своєї універсальності SCADA-пакети є занадто дорогими для застосування в простих завданнях, коли, наприклад, необхідно здійснити моніторинг значень температури або тиску, для визначення параметрів якості ПЕТ-тари.

Для розуміння процесів, що протікають в розроблювальній системі на основі структурної схеми, удосконалена і описана функціональна модель системи збору та надання інформації про якість виготовлення ПЕТ-тари (рис. 1).

Доступ до змінних ПЛК забезпечується за допомогою протоколу зв’язку ModBus в RTU режимі. Стандарт Modbus передбачає застосування фізичного інтерфейсу RS-485 або RS-232. Носієм даних слугує нерозгалужена, ізольована вита пара, в кожному сегменті якої може міститися до 32-х приладів [2].

Рис. 1. Функціональна структура системи збору та надання інформації про якість

виготовлення ПЕТ-тари

Представлення та формування результатів здійснюється за допомогою програмного забезпечення, інтерфейс якого передбачає обрання процедур для реалізації наступних функцій:

- можливість динамічного відстеження вимірюваних параметрів якості ПЕТ-тари шляхом їх графічного виведення на екран монітора в реальному часі;

- системний моніторинг та обробка отриманих результатів вимірювань за допомогою статистичних методів (оцінка точності, результативності технологічного процесу);

- цифрова індикація результатів вимірювань;

- введення оператором обмежень на значення вимірюваного технологічного параметру, передбачених в ТУ для ПЕТ-тари;

- розрахунок індексів придатності та продуктивності процесу;

- передання результатів вимірювання на зовнішні ЕОМ.

- видача рекомендацій щодо можливості підвищення якості продукції відповідно до міжнародного стандарту ISO 9001:2009;

- введення параметрів для роботи системи;

- періодичне створення звітів, що відображають зміни технологічного процесу з можливістю виведення на друк;

- організація бази даних, що зберігає виміряні параметри якості технологічного процесу виготовлення ПЕТ-тари;

- прогнозування показників якості технологічного процесу виготовлення ПЕТ-тари;

- знаходження причин виробництва неякісної тари;

- призначення обґрунтованих дій щодо усунення причин виробництва неякісної тари;

- оцінка ефективності вжитих заходів із стабілізації якості тари, що розробляється.



IV. Висновок

Розроблена функціональна модель системи збору та надання інформації про якість виготовлення ПЕТ-тари, як основа інформаційного та програмного забезпечення для моніторингу якості технологічного процесу виробництва ПЕТ-тари – АМПЕТ.


ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ

[1] Сашньова М.В. Автоматизоване управління технологічним процесом виробництва ПЕТ-тари з використанням алгоритмів моніторингу якості продукції : дис. на здобуття наукового ступеня канд. техн. наук: 05.13.07 / Сашньова Мар’яна Василівна; НУХТ. – К., 2013. – 242 с.

[2] Промислові мережі та інтеграційні технології в автоматизованих системах: Навчальний посібник. / [Пупена О.М., Ельперін І.В., Луцька Н.М., Ладанюк А.П.]. – К.: Вид–во "Ліра–К", 2011. – 552 с.

УДК 004.383.3



Поділіться з Вашими друзьями:
1   ...   32   33   34   35   36   37   38   39   ...   60


База даних захищена авторським правом ©wishenko.org 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка