ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА РАСПРЕДЕЛЕННОЙ УДЕЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ РАЗМЕЩЕНИЯ ПОДСТАНЦИЙ В ЦЕХЕ
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ 

Михайлов Сергей Алексеевич, главный специалист, Московский узел связи энергетики (Россия, г. Москва, ул. Академика Челомея, 5а), mihailov989@gmail.com
Горячев Владимир Яковлевич, доктор технических наук, профессор, кафедра электроэнергетики и
электротехники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), gorvlad1@yandex.ru
Бростилова Татьяна Юрьевна, кандидат технических наук, доцент, кафедра электроэнергетики и электротехники,
Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), tat-krupkina@yandex.ru
Бростилов Сергей Александрович, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования и производства
радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), brostilov@yandex.ru
Шатова Юлия Анатольевна, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования и
производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), 
yulia-shatova@yandex.ru

621.311

DOI

10.21685/2307-5538-2018-2-7

Актуальность и цели. Объектом исследования являются системы электроснабжения цехов машиностроительных предприятий. Предметом исследования являются цеховые потребители и источники электроэнергии. Целью работы является задача определения оптимального размещения цеховых подстанций для снижения энергопотерь и металлоемкости линий энергоснабжения.
Материалы и методы. В работе применен метод распределенных удельных мощностей. Критериями оптимизации являются величины потерь электроэнергии, связанные с ее передачей, а также металлоемкость системы энергоснабжения.
Результаты. Предложен метод, основанный на том, что все нагрузки, распределенные на поверхности, представлены фигурами в виде тел вращения. Поверхность, ограничивающая эти тела, образована и определяется произведением базовой функции на величину мощности нагрузки. Анализ результатов проводится путем замены группы потребителей электроэнергии на эквивалентный потребитель с определением радиуса рассеяния.
Выводы. Предлагаемый метод позволяет проектировать системы электроснабжения, обладающие лучшими параметрами и характеристиками по признаку минимальных потерь электроэнергии при ее передаче, а также с минимальной металлоемкостью. Метод обладает универсальностью и может быть использован как для определения оптимального размещения объектов системы электроснабжения населенных пунктов, так и для оптимального размещения компенсаторов реактивной мощности. При установке компенсаторов, кроме того, появляется дополнительное снижение потерь в энергосети, повышается качество электроэнергии, подводимой потребителю.

Ключевые слова

система электроснабжения, оптимизация, электроподстанция, потребитель электроэнергии, металлоемкость, ненаправленный граф

 Скачать статью в формате PDF

1. Федоров, А. А. Основы электроснабжения промышленных предприятий / А. А. Федоров, В. В. Каменева. – М. : Энергоатомиздат, 1984. – 466 с.
2. Каменева, В. В. К вопросу определения местоположения главных понизительных или распределительных подстанций промышленных предприятий / В. В. Каменева, Э. А. Киреева. – Электричество, 1972. – 73 с.
3. Generalized structural models of complex distributed objects / M. Yu. Mikheev, T. V. Zhashkova, A. B. Shcherban, A. K. Grishko, I. M. Rybakov // 2016 IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS) (Yerevan, Armenia, October 14–17, 2016). – Yerevan, 2016. – P. 1–4. – DOI 10.1109/EWDTS.2016.7807742.
4. Идельчик, В. И. Электрические системы и сети / В. И. Идельчик. – М. : Энергоатомиздат, 1989. – 592 с.
5. Grishko, A. Adaptive Control of Functional Elements of Complex Radio Electronic Systems / A. Grishko, N. Goryachev, N. Yurkov // International Journal of Applied Engineering Research. – 2015. – Vol. 10, № 23. – P. 43842–43845.
6. Management of Structural Components Complex Electronic Systems on the Basis of Adaptive Model / A. Grishko, N. Goryachev, I. Kochegarov, S. Brostilov, N. Yurkov // 13th International Conference on Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications, and Computer Science (TCSET) (Lviv-Slavsko, Ukraine, February 23–26, 2016). – Lviv– Slavsko, 2016. – P. 214–218. – DOI 10.1109/TCSET.2016.7452017.
7. Горячев, В. Я. Математические методы определения центра распределенных по поверхности нагрузок / В. Я. Горячев, С. А. Михайлов // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 4-2. – С. 276–280.
8. Grishko, A. Parameter control of radio-electronic systems based of analysis of information conflict / A. Grishko // 13th International Scientific-Technical Conference on Actual Problems of Electronics Instrument Engineering (APEIE) (Novosibirsk, Russia, October 03–06, 2016). – Novosibirsk, 2016. – Vol. 02. – P. 107–111. – DOI 10.1109/APEIE.2016.7806423.
9. Михайлов, С. А. Использование метода распределенных удельных мощностей для определения мест установки источников питания в цехе машиностроительного предприятия / С. А. Михайлов, В. Я. Горячев, Т. Ю. Бростилова // Надежность и качество сложных систем. – 2015. – № 4 (12). – С. 85–90.
10. Grishko, A. Multi-criteria Optimization of the Structure of Radio-electronic System in Indeterminate Conditions / A. Grishko, I. Kochegarov, N. Goryachev // ХХ IEEE International Conference on Soft Computing and Measurements (SCM) (Saint Petersburg, Russia, May 24–26, 2017). – Saint Petersberg, 2017. – P. 210–212. – DOI 10.1109/SCM.2017.7970540.
11. Methods of Calculating the Strength of Electric Component of Electromagnetic Field in Difficult Conditions / P. Andreev, N. Yurkov, I. Kochegarov, A. Grishko, A. Yakimov // 12th International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE) (Saratov, Russia, September 22–23, 2016). – Saratov, 2016. – Vol. 1. – P. 1–7. – DOI 10.1109/APEDE.2016.7878895.
12. Бростилов, С. А. Исследование программных пакетов моделирования влияния электромагнитных воздействий на изделия радиоэлектронных средств / С. А. Бростилов, Т. Ю. Бростилова, Н. К. Юрков, Н. В. Горячев, В. А. Трусов, В. Я. Баннов, А. О. Бекбаулиев // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2015. – Т. 1. – С. 206–209.
13. Гришко, А. К. Многокритериальный выбор оптимального варианта сложной технической системы на основе интервального анализа слабоструктурированной информации / А. К. Гришко, И. И. Кочегаров, А. В. Лысенко // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2017. – № 3 (21). – С. 97–107.
14. Time Factor in the Theory of Anthropogenic Risk Prediction in Complex Dynamic Systems / V. Ostreikovsky, Ye. Shevchenko, N. Yurkov, I. Kochegarov, A. Grishko // Journal of Physics: Conference Series. – 2017. – Vol. 944, № 1. – P. 1–10. – DOI 10.1088/1742-6596/944/1/012085.
15. Grishko, A. Reliability Analysis of Complex Systems Based on the Probability Dynamics of Subsystem Failures and Deviation of Parameters / A. Grishko, N. Yurkov, N. Goryachev // 14th International Conference The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics (CADSM) (Polyana, Svalyava (Zakarpattya), Ukraine, February 21–25, 2017). – Polyana, Svalyava, 2017. – P. 179–182. – DOI 10.1109/CADSM.2017.7916109.
16. Бростилова, Т. Ю. Система контроля температуры энергетических объектов на базе волоконно-оптических датчиков / Т. Ю. Бростилова, С. А. Бростилов // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2014. – Т. 2. – С. 139.