Вътрешно офисно оптимизиране на режимите. Задачи за оптимизация на текущи режими Оптимизация на режими на регионални електрически мрежи статия

Изпратете вашата добра работа в базата знания е проста. Използвайте формуляра по-долу

Студенти, аспиранти, млади учени, използващи базата от знания в своето обучение и работа, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www.allbest.ru/

абстрактно по тази тема:

Основи на оптимизацията на режимите на електроцентралите и енергийните системи

1. Задачи и критерии за оптимизиране на режимите на енергийните системи

Оптимизирането на режимите на енергийните системи и електроцентралите е един от разделите на теорията и методите за управление на електроенергийните системи (EES). Има официални документи за решаването на следната серия от режимни задачи в EPS:

Съставяне на планирани баланси на електроенергия и производство на електроенергия за различни периоди (от минути до година) и за различни обекти.

Определяне на обеми и цени за дългосрочна, краткосрочна и оперативна продажба на електроенергия, капацитет и резерви.

Изчисляване на тарифите на мрежата, като се вземат предвид загубите на електроенергия.

Определяне на разходите за електроенергия по зони от графика на натоварване и по сезони.

Определяне на режима на работа на ТЕЦ.

Определяне на начина на използване на водните ресурси на водноелектрическа централа (ВЕЦ).

Изграждане на обобщени енергийни, икономически и икономически характеристики за електроцентрали и зони за електрозахранване.

Регулиране на реактивна мощност и напрежение.

Избор и разположение на резервите от мощност.

Изброените задачи не са пълен списък със задачи, при които се изчислява режимът EPS, а само показват важността на оптимизирането на режимите.

За практическо решение и софтуерна реализация на всяка режимна задача е необходимо нейното формализиране, което включва пет етапа.

Съставяне на математически модел.

Избор на метод за вземане на решение.

Разработване на алгоритъм за решение.

Информационно моделиране.

Внедряване на софтуер.

Всяка формулировка на проблема за намиране на оптимално решение трябва да отговаря на поне две изисквания:

Проблемът трябва да има поне две възможни решения;

Трябва да се формулира критерий за избор на най-доброто решение.

От гледна точка на класификацията могат да се разграничат следните задачи за оптимизация: контрол на функционирането на системата, контрол на развитието на системата и контрол на технологичните процеси.

Математическо моделиране. Нека се спрем накратко на онези разпоредби за моделиране на проблеми с електроенергията, които се използват за тяхното решаване. При изграждане на модел, само съществени характеристики системи. Необходимо е също така да се формулират логически предположения, да се избере формата на представяне на модела, нивото на неговата детайлност и методът на изпълнение. Оптимизационните изследвания обикновено използват два основни типа модели: аналитичен и регресионен.

Аналитичните модели включват уравнения на материални и енергийни баланси, връзката между техническа характеристика и уравнения, описващи физичните свойства и поведението на системата на ниво технически принципи.

При моделирането е важно ясно да се определят границите на изследваната система. Те се определят от границите, които отделят системата от външната среда. В процеса на решаване на проблема може да възникне въпросът за разширяване на границите на системата. Това увеличава измерението и сложността на модела. В инженерната практика човек трябва да се стреми да разбие големите системи на относително малки подсистеми. В същото време е необходимо да сме сигурни, че подобно разлагане няма да доведе до прекомерно опростяване на реалната ситуация.

Ако се определят свойствата на системата и се установяват нейните граници, тогава на следващия етап от моделирането на задачата за оптимизация се избира критерий (целева функция), въз основа на който е възможно да се оцени поведението на системата и да се избере най-доброто решение. В инженерните приложения обикновено се прилагат икономически критерии. Критерий могат да бъдат и технологичните фактори: продължителността на производствения процес, количеството консумирана енергия и др. Ситуацията често се усложнява от факта, че при решаването на проблема е необходимо да се осигурят екстремните стойности на няколко противоречиви критерия. В този случай се говори за многокритериални проблеми.

На следващия етап от моделирането на проблема с оптимизацията е необходимо да се изберат независими и зависими променливи, които трябва да описват адекватно функционирането на системата.

Когато избирате независими променливи, трябва:

Разграничаване на променливи, чиито стойности могат да варират в доста широк диапазон, и променливи, чиито стойности са фиксирани по време на процеса на оптимизация;

Изберете параметри, които се влияят от външни и неконтролирани фактори;

Изберете независими променливи по такъв начин, че всички най-важни технически и икономически решения да бъдат отразени в математическия модел на задачата.

Неправилният избор на независими променливи може да доведе до псевдооптимални решения.

Зависимите променливи трябва да бъдат свързани към независимите променливи. Зависимите променливи, като правило, са параметри на изхода на модела и се определят от изискванията за резултатите от функционирането на обекта. Например разходът на гориво е независима променлива, а активната мощност на електроцентралата е зависима. Тяхната връзка се отразява в енергийните характеристики на електроцентралата.

Като цяло математическият модел за оптимизация включва: формално описание на проблема; критерий за решаване на проблема; независими и зависими променливи; уравнения на връзката между независими и зависими променливи; ограничения върху променливите под формата на равенства и неравенства (обикновено те се определят от горната и долната граница за промяната в системните параметри)

Вземането на решение в условия на сигурност се характеризира с недвусмислена (детерминистична) връзка между взетото решение и неговия резултат. Детерминистичната може да се счита за система, при която елементите взаимодействат по точно предвидими начини.

Детерминистичният модел отразява поведението на системата от гледна точка на пълна сигурност в настоящето и бъдещето. Поведението на такава система е предсказуемо, ако са известни текущите състояния на нейните елементи и законите на трансформация на информацията, циркулираща между тях.

Повечето от режимните задачи в EES могат само условно да се считат за детерминирани. На практика обаче много от тях се решават именно в тази обстановка, което се обяснява с необходимостта да има еднозначни решения за управление на режимите и сложността, а понякога и невъзможността да се вземат предвид вероятностните свойства на EPS, свързани със самия характер на събитията и технологичните процеси.

Като цяло математическият модел на задачата за оптимизация включва следните компоненти.

Целева функция - критерий за оптимизация

F (X, Y) extr (1)

2. Уравнения за свързване, които определят връзката между променливите:

Тази връзка често приема формата на определени характеристики на обекта, например енергийни характеристики. Връзката между X и Y може да бъде явна или имплицитна.

3. Уравненията на ограниченията показват допустимите условия за промяна на независими и зависими променливи и функции от тях:

Xmin? Х? Xmax (3)

Ymin? Да? Ymаx (4)

хмин? h "(X, Y)? hmax (5)

След формулирането на оптимизационния проблем е необходимо да се избере методът на оптимизация и методите за отчитане на ограниченията, подробно описани в.

В оперативните задачи се използват различни критерии за оптимизация: технически, икономически и търговски. Могат да се разглеждат асоциации, енергийни системи, електроцентрали, предприятия от електрическата мрежа. Това води до различни задачи и критерии за оптимизиране на режимите.

Критерии за оптимизация за режими на работа на електроцентрала в завода. За електроцентралите е решен проблемът с вътрешно-централната оптимизация на режимите и най-често се използват технически критерии, като разходи или минимален разход на гориво на централата (за водноелектрическите централи минимумът на хидроресурса)

или максимална ефективност

Оптимизацията на режимите е насочена към избора на оптимален състав на работещото оборудване, активна Pi и реактивна Qi мощност на блоковете. Проблемът се решава на всеки интервал от време от минути до една година. Тези критерии се използват за изграждане на еквивалентните енергийни характеристики на растенията.

Критерий за оптимизация за режими на електрическа мрежа. Електрическата мрежа може да включва едно или повече мрежови предприятия. При оптимизиране на режима на електрическата мрежа критерият може да бъде загубите на енергия (или мощност) в мрежата, т.е. минимални загуби на активна мощност:

и минимални загуби на енергия

Съгласно тези критерии може да се получи еквивалентна оптимална характеристика на загубите на електроенергия.

Критерии за оптимизация за режимите на електроенергийната система.

При оптимизиране на режима на EPS е необходимо да се вземат предвид неговите технически и икономически характеристики: териториалният мащаб и възможността за производство на електроенергия. Понастоящем оптимизацията на режимите е от голямо значение за субектите, опериращи на пазара на електроенергия и капацитет на едро. Пазарът на едро се управлява от Администратора на системата за търговия, който въз основа на търговията формира ценова политика на пазара през всички интервали от време. Участниците на пазара на едро са електроцентрали, мрежови предприятия (JV) и големи потребители. Обявените от електроцентралите (доставчици на енергия) цени определят търсенето на тяхната мощност и електрическа енергия (стоки). Ако цените са високи, тогава продуктът може да бъде изцяло или частично непотърсен. Оптимизацията на режима може да се извърши в различни задачи според критериите за минимална цена за СЕВ, минимални разходи или максимално благосъстояние на пазарните субекти.

Режимът влияе на разходите и ще бъде оптимален, когато

Но ако използваме критерия минимална цена за електричество

тогава енергийният баланс в EPS ще се промени. На практика често се използва критерий (11).

2. Планиране на режимите на работа на електроцентралите

Експлоатационните разходи за производство, пренос и разпределение на електрическа енергия зависят не само от външни фактори, основните от които са характеристиките и стойността на свързания товар, но също така и от режима на електрическата система, на който може да се влияе чрез системата за управление. Съществува определена връзка между експлоатационните разходи 3 и управлението на режимите на електрическата система, която може да бъде характеризирана чрез съотношението

Компонент 30 включва такива компоненти като разходите за заплати на експлоатационния персонал, цената на набор от мерки за подобряване на надеждността и ефективността на работата на електрическото оборудване чрез увеличаване на ефективността на устройствата за преобразуване и предаване на енергия (парогенератори, турбини, генератори и др.). Тези разходи са почти независими от режима на електрическата система и тяхното намаляване се постига с усилията на експлоатационния персонал на електроцентралите и мрежовите предприятия.

Вторият компонент 3 (P) характеризира цената на енергийните ресурси и зависи от режима на енергийната система, състава и натоварването на оборудването, включено в операцията. В този случай основните носители на енергия са гориво за ТЕЦ и вода за водноелектрически централи. Стойността 3 (P) се определя от цената на горивото, като се вземе предвид неговото производство и транспортиране. Решението на проблема с управлението на режимите на електроенергийната система е да се определят контролните действия, които осигуряват минимум от общите разходи за производство, пренос и разпределение на електроенергия. По този начин тази задача се свежда до минимизиране на разходите за енергийни ресурси 3 (P). На свой ред минимални разходи за гориво могат да бъдат постигнати само при пълно оптимално използване на ограничените резерви от водни ресурси.

Стойността на общото активно натоварване на електроенергийната система Рн се определя от поведението на потребителите на електроенергия и се разглежда в енергийната система като зададен параметър, характеризиращ външното влияние. Като се вземат предвид загубите на мощност в мрежовите елементи за всеки момент от времето, трябва да бъде изпълнено условието за баланс на мощността

където PH (t) е общото натоварване на потребителите; - активна мощност на i-тия източник в момент t; - общи загуби на активна мощност в електрическата система в момент t. Неизпълнението на условие (13) ще доведе до отклонение на честотата от номиналната стойност.

Условието (13) трябва да бъде изпълнено, за да се поддържа номиналната честота. Оптималният контрол на нормалните режими на енергийната система се състои в икономичното разпределение на натоварването на системата между източниците, т.е. при определяне на стойностите на Pi (t), които осигуряват минималните разходи за енергийни ресурси. В същото време наличното снабдяване с водни ресурси Wj се определя от естествените условия на водотока (площ на басейна, количеството на валежите и др.), Както и от допълнителните условия за корабоплаване, рафтинг с дървен материал, преминаване на риба и др.

Възможно ли е да се извърши оптимален контрол само въз основа на текущата информация PH (t) за товара в даден момент? За да направите това, разгледайте връзката между текущия и следващия режим на EPS чрез критерия за оптималност. Ежедневната графика на общото натоварване (включително загубите на мощност) за всяка електроенергийна система през текущия сезон на годината има доста стабилна форма за работещи, неработни, празнични и предпразнични дни. Естеството на такава графика е показано на фиг. 1 Графиката за дневна консумация на енергия се приближава чрез стъпаловиден изглед със стъпка от време от 1 час. Разработването на автоматизирана система за диспечерско управление доведе до преход от \u003d 1 час до половин час и дори 15-минутно приближение на графиката на електрическото натоварване Pn (t).

Фигура: 1 - Графика на общото натоварване на EPS

Разликата между дневния максимум Pmax и нощния минимум Pmin зависи до голяма степен от дела на индустриалната консумация на енергия и климатичните условия. Част от натоварването P6 (t) се покрива от основни електроцентрали, които включват най-икономичните единици от кондензиращи ТЕЦ, атомни електроцентрали, водноелектрически централи по време на наводнения, чийто режим по една или друга причина се счита за определен. Например за когенерационната централа електрическият режим зависи от графика за производство на топлина. Остатъкът от кривата на електрическото натоварване е разделен на половин пик и пик. Покритието на товара в полупиковата част се извършва от IES на средни параметри, а в пиковата част - от ВЕЦ, ТЕЦ на средно налягане и помпени станции за съхранение (PSPP). Разпределението на станциите към базовите, полупиковите и пиковите части на графика на електрическото натоварване се определя от тяхната маневреност и ефективност.

Тъй като разликата между Pmax и Pmin е голяма (понякога достига 50% от Pmax), съставът на генериращото оборудване не може да бъде непроменен през деня. Моментите на включване и изключване на генераторите на електроцентрали и тяхното натоварване зависят от графика за консумация на енергия и се определят не само от стойността на PH (t) в момента. Следователно проблемът с оптимизацията има интегрален характер.

Като се има предвид, че природата ни дава водноелектрически ресурси безплатно, тогава режимният компонент 3 (P) се определя от цената на горивото през интервала от време Т във формата

където: Bi (t) - разход на гориво (функция на времето) на i-тата ТЕЦ, броят на централите е NT; d: - коефициент, отчитащ цената на горивото, включително транспортирането му до i-тата станция.

Задачата е да се определи такъв режим на работа на ТЕЦ PТi (t) на интервала T, за да се осигури минимум З (Р). Най-често ден (24 часа) се разглежда като интервал от време Т. Ако не вземем предвид интегралния характер на проблема с оптимизацията, то от гледна точка на даден момент във времето винаги е изгодно да се натоварят напълно всички ВЕЦ, което, естествено, ще доведе до намаляване на разходите за гориво в ТЕЦ-овете. Бързото изчерпване на хидроресурсите обаче ще доведе до последващи явно неоптимални режими на EPS (без участието на ВЕЦ). Следователно, минимизирането на функция (14) трябва да се извърши, като се вземат предвид интегралните ограничения на формата

където: - консумация на вода (функция на времето) в j-та водноелектрическа станция (на час t); Wj е планираното снабдяване (изпускане) на вода в ВЕЦ; NГ е броят на водноелектрическите централи. Ако интегралният дебит на водата е по-голям от обема на водата Wj, постъпващ в резервоара, това ще доведе до намаляване на нивото под допустимото ниво, ако е по-малко, това ще доведе до натрупване на вода и необходимост от заустването й, заобикаляйки хидро В този случай това се постига поради допълнително изгаряне на гориво в ТЕЦ-овете).

Интегралният характер на задачата за оптимизация се определя не само от ограниченията (15) за водния ресурс, но и от условията за избор на състава на генериращото оборудване. Това се дължи на факта, че оптималният състав на оборудването не може да бъде намерен само въз основа на текущата информация за натоварването на енергийната система. Необходимо е да се оцени нейното поведение за известно време T напред. Нека си представим, че е желателно да изключите една или друга единица, за да спестите гориво. Приложимостта на това обаче може да бъде определена само като се вземе предвид решението на следващия въпрос. Ще се окажат ли икономиите на гориво от изключване на блока повече от допълнителните разходи за последващото му пускане в експлоатация, необходимостта от които може да бъде изяснена само като се вземе предвид по-нататъшното поведение на товара и износването на оборудването от допълнителни пускове?

На практика проблемът с оптимизирането на режима на енергийната система се решава на два етапа. На първия етап съставът на оборудването и натоварването на водноелектрическата централа се планират въз основа на прогнозата за поведението на потребителите. На втория етап се решава проблемът с икономичното разпределение на натоварването за даден състав на оборудването. В този случай характеристиките на потребление Bi \u003d f (Pi) съответстват на избрания състав на генериращото оборудване (парогенератори, турбини, блокове).

По този начин задачата за оптимизиране на режима на EPS се състои в намирането на минимума на функцията 3 (P) съгласно (14), когато са изпълнени условията за баланса на мощността (13) и водния баланс (15). Интегралният характер на задачата за оптимизация предопределя многоетапното решение на неговото решение чрез прогнозиране на натоварването PH (t), планиране на режима на термалните и водноелектрическите централи за ден PTi (t), PГi (t), т.е. планиране на така наречените диспечерски графици на електроцентралите и бърза корекция на тези графици поради грешки в прогнозата на натоварването и непланирани аварийни промени в състава както на генериращото оборудване, така и в електрическата мрежа (прекъсване на електропроводи, (авто) трансформатори). Горната формулировка на оптимизационния проблем се оказва непълна, тъй като не предвижда условията за надеждно и висококачествено захранване на електрическите потребители. Тези условия са поставени под формата на поредица от режимни ограничения под формата на неравенство.

Нека изброим най-често срещаните оперативни ограничения:

Активната мощност на станциите варира в рамките

определя се, от една страна, от претоварващата способност на генераторите и, от друга страна, от стабилността на работата на топлинното оборудване (например от изгарянето на горелките в парогенераторите) при намалени натоварвания.

Наличната реактивна мощност на генераторите обикновено зависи от натоварването с активна мощност, но за да се опрости задачата, тя обикновено се задава от твърди граници:

Напреженията на възлите също трябва да бъдат зададени в приемливи граници, като се вземе предвид регулиращата способност на трансформаторите:

Изброените ограничения често се наричат \u200b\u200bвъзлови, тъй като те се отнасят до параметрите на възлите на електрическата верига на системата. Заедно с тях, в някои случаи е необходимо да се вземат предвид линейните ограничения на токовете и силовите потоци на електропроводи или трансформаторни клонове на електрическата верига

от условията за нагряване на проводниците и поддържане на стабилността на системата.

Контролът на напреженията на възлите и силовите потоци в електропроводи или в съвкупността им, наречени секции, води до необходимостта от включване на уравненията на стационарно състояние в задачата за оптимизация:

управление на електрическа мрежа

където: Si - пълна възлова мощност, равна на Si \u003d SГj - SHi; SГj - генерирана пълна мощност на ТЕЦ или ВЕЦ; SHi е общата консумация на енергия; Yij - взаимна проводимост на i и j възли на електрическата верига; n - броят на възлите в EPS без балансираща електроцентрала, напрежението на шините на които трябва да се посочи Un + 1.

В уравнения (20) индексът t е пропуснат, но трябва да се има предвид, че всички параметри на електрическите режими са променливи във времето - Uj (t), SHi (t) и т.н.

Пълният проблем с оптимизирането на големи енергийни системи е толкова сложен, че въпреки високото съвършенство на изчислителните съоръжения, той трябва да бъде опростен, естествено, до такава степен, че да предотврати значителна грешка в решението. На първо място, това се отнася до разделянето на тази задача на етапи:

Избор на състав на оборудването (определяне на графиката на състоянието на генериращото оборудване през деня);

Оптимизиране на режима EPS за даден състав на оборудването.

На свой ред оптимизацията на режима EPS, съдържащ топлинни и хидравлични станции, е разделена на:

независимо планиране на режима на водноелектрическите централи;

независимо планиране на режима на ТЕЦ.

В някои случаи, за да се постигне необходимата точност на оптимизация, тези два процеса са свързани в итеративен цикъл, но рядко, когато се правят повече от два такива цикъла. За първоначалния график на ВЕЦ (например, взет от предния ден) се определя оптималният режим на ТЕЦ. След това се уточнява режимът на водноелектрическата централа и отново режимът на ТЕЦ.

Интегралните ограничения (15) внасят значително усложнение в проблема за оптимизация, тъй като трябва да се разглежда като интегрално цяло, т.е. с намирането на минималните общи разходи в интервала на планиране, най-често ежедневно. Ако дневният график на натоварване се приближава с стъпка от 1 час, тогава T \u003d 24. Редица енергийни системи вземат предвид интервали от половин час и T \u003d 48.

Тук трябва да се обърне внимание на следното важно обстоятелство. Ако в EPS няма водноелектрически централи (системата може да се разглежда като термична, състояща се само от ТЕЦ), след това, записваща функция (14) във формата

получаваме така нареченото свойство на разделимост, за което има равенство „минимумът от сумата е равен на сумата от минимумите“:

Това означава, че оптималният режим на първия часови интервал не зависи от режима на втория интервал и т.н. Следователно, сложен интегрален проблем за оптимизация се разделя на T (броят на интервалите) на независими по-прости задачи, всеки от които има свой минимум.

След оптимизиране на режима EPS за всеки от T интервалите, диспечерските графици на работата на всички електроцентрали в крайна сметка се получават във формата, показана на фиг. 2.

Фигура: 2 - График за изпращане на електроцентралата

Задачата за планиране на режима на работа на електроцентралите по отношение на активната мощност е тясно свързана със задачата за определяне на нивата на напрежение на контролните точки на енергийната система. Факт е, че стойността на загубите на мощност P, водещи до баланса, зависи не само от, но и от генерираната реактивна мощност, която от своя страна определя нивата на напрежение и текущото натоварване на линиите. Съвместното решение на двата проблема се нарича комплексна оптимизация на режима EPS.

Литература

1. Оптимизиране на режимите на енергийните системи: учебник / PI. Вартоломей, Т.А. Паниковская. Екатеринбург: USTU - UPI, 2008. - 164 с.

2. Макоклюев Б.И. Анализ и планиране на потреблението на енергия. - М.: Енергоатомиздат, 2008. - 296 с.

3. Т.А. Филипова и др. Оптимизация на режимите на електроцентралите и енергийните системи: Учебник / Т.А. Филипова, Ю.М. Сидоркин, А.Г. Русин; - Новосиб. държава технология un-t. - Новосибирск, 2007. - 356 с.

4. Йерархични модели при анализ и управление на режими на електроенергийни системи / О.А. Суханов, Ю.В. Шаров - Москва: Издателство MPEI, 2007. - 312 с.

5. Ликин А.В. Електрически системи и мрежи: Учебник. надбавка. - М.: Университетска книга; Логос, 2006. - 254 с.

6. Филипова Т.А. Енергийни режими на електроцентрали и електроенергийни системи: Учебник - Новосибирск: Издателство на НСТУ, 2005. - 300 с.

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

Характеристика на основните методи за решаване на проблеми с нелинейно програмиране. Характеристики на оптимизиране на текущия режим на консумация на енергия по отношение на реактивната мощност. Изчисляване на мрежата, както и анализ на оптималните режими на консумация на енергия за ОАО "Железо-металургичен завод Илич".

магистърска работа, добавена на 03.03.2010


Моделиране на различни режими на електрически мрежи от нефтени находища на Южен Васюган от ОАО "Томскнефт". Изчисляване на режима на максимални и минимални натоварвания на енергийната система. Качеството на електрическата енергия и нейното въздействие върху загубите в електрическите инсталации.

дипломна работа, добавена на 25.11.2014г


Избор на номинално напрежение на мрежата, мощност на компенсиращите устройства, напречни сечения на проводниците на въздушните електропроводи, броя и мощността на трансформаторите. Изчисляване на еквивалентната верига на електрическата мрежа, режима на максимални, минимални и аварийни товари.

курсова работа, добавена на 25.01.2015


Изчисляване на източника на хармонични вибрации. Определяне на резонансни режими на електрическа верига. Изчисляване на преходни процеси по класическия метод. Определяне на стационарни стойности на напрежения и токове в електрически вериги при несинусоидално въздействие.

курсова работа, добавена на 18.11.2012


Изследване на линейна електрическа верига: изчисляване на източник на хармонични трептения и четириполюсна система със синусоидален ефект; определяне на параметрите на резонансните режими във веригата; стойности на напрежения и токове при несинусоидално въздействие.

курсова работа, добавена на 30.08.2012


Устройства и характеристики на енергийните системи. Индустриални системи за захранване. Предимства на взаимосвързаността в електроенергийната система в сравнение с отделната работа на една или повече електроцентрали. Схема на водноелектрическа централа с течение на реката.

презентация добавена на 14.08.2013


Формиране на възлови и контурни уравнения на стационарни режими на електрическата мрежа. Изчисляване на претегления режим, режима на електрическата мрежа чрез възлови и нелинейни възлови уравнения при определяне на натоварвания в капацитети с помощта на итеративни методи.

курсова работа, добавена на 21.05.2012


Същността на техническото и икономическо обосноваване на развитието на електроцентрали, мрежи и средства за тяхното функциониране. Избор на верига, номинално напрежение и основно електрическо оборудване на линии и подстанции на мрежата. Изчисляване на режимите на работа и мрежовите параметри.

курсова работа, добавена на 06/05/2012


Обща характеристика на югоизточните електрически мрежи. Съставяне на еквивалентна схема и изчисляване на нейните параметри. Анализ на стационарни режими на работа. Обмислете възможностите за подобряване на нивата на напрежение. Въпроси относно икономическата част и защитата на труда.

дипломна работа, добавена на 13.07.2014г


Модели на натоварване на електропроводи. Причините за възникването на надлъжен дисбаланс в електрическите мрежи. Капацитет на трифазна линия. Двужилна индуктивност на линията. Моделиране на режимите на работа на четирижилна система. Поток на ток в земята.

Статията предоставя мерки за оптимизиране на режимите на работа на силовите трансформатори, за да се сведе до минимум загубата на електрическа енергия. Показано е влиянието на действителното напрежение и експлоатационния живот на силовите трансформатори върху загубите на мощност. Предлага се да се определи икономическата мощност на силовите трансформатори, като се вземат предвид горните фактори, както и като се вземе предвид времето на включване на трансформатора в електрическата мрежа и формата на графиката на натоварването.

Задачите за оптимизиране на управлението на системите за захранване са получили голямо внимание от появата на първите системи за автоматизирано проектиране и компютърно базирани автоматизирани системи за управление. Операционните софтуерни системи позволяват да се провери реалността и оптималността на проектните решения за отделни енергийни съоръжения, както и надеждността на функционирането на действащата енергийна система като цяло чрез решаване на специфични технологични проблеми. Софтуерът се използва и за сравнителен анализ на различни стратегии за проектиране, инсталиране, оптимизиране и работа при вземане на решения въз основа на състоянието и параметрите на електрическата мрежа.

Основните елементи на електрическата мрежа са силови трансформатори на подстанции и електропроводи. Тези елементи във всеки аналитичен или синтетичен софтуерен продукт са представени от техните математически модели. От целия набор от модели, в общия случай могат да се разграничат два основни типа, използвани при решаването на задачите:

1) Общоприет графичен модел на електрическата верига на енергийната система (включително силови трансформатори и електропроводи);

2) Специализирани модели на изчислителни схеми, описващи схемата на електрическата мрежа на енергийната система на ниво изисквания на прилаганите математически методи и конкретни технологични проблеми.

Задачите за повишаване на енергийната ефективност на електрозахранващите системи на различни обекти изискват прилагането на мерки, често свързани с инженерни изчисления. Инженерните изчисления в областта на енергоспестяването са трудоемки процеси. Като се вземе предвид сложността и високата цена на такива работи, необходимостта и полезността на енергоспестяващите мерки не винаги са очевидни за ръководството на предприятия, организации и институции.

Повечето от взетите решения са строго регламентирани от закони, насоки и други разпоредби. Това прави възможно автоматизирането на решаването на много частни и сложни задачи, включително задачи за подобряване на енергийната ефективност на работещите силови трансформатори.

По правило на трансформаторните подстанции се инсталират два силови трансформатора. В зависимост от общото натоварване на подстанцията е изгодно да се изключи един трансформатор по време на разтоварени часове. Този режим на работа трябва да се счита за мярка за спестяване на енергия, тъй като ефективността на оставащия в експлоатация трансформатор се доближава до максималната си стойност.

Оптималното натоварване на трансформатора S OPT, съответстващо на максимално възможната ефективност, може да бъде намерено по формулата:

където S NOM е номиналната мощност на трансформатора, kV ∙ A; ΔP XX - загуби на празен ход, kW; ΔP късо съединение - загуби от късо съединение, kW.

Съотношението на оптималното натоварване на трансформатора и неговата номинална мощност е оптималният коефициент на натоварване на трансформатора k З:

Когато се използват формули (1) и (2), коефициентът на натоварване на трансформаторите е доста нисък (в диапазона от 0,45 ÷ 0,55), тъй като трансформаторите се произвеждат със съотношение на загуби от празен ход и късо съединение в диапазона 3,3 ÷ 5,0. Обикновено в дизайнерската практика се използват максимални стойности на натоварване, според които се определя и натоварването на трансформаторите. Коефициентът на натоварване се оказва значително по-нисък от оптималната стойност, следователно силовите трансформатори, които в момента работят, имат ниско натоварване и много от тях работят в неоптимален режим.

Загубата на мощност в силов трансформатор се определя по формулата:

където U е действителното напрежение на клемите на намотката за високо напрежение на трансформатора, kV; U NOM - номинално напрежение на намотката за високо напрежение, kV.

Загубите на електроенергия в силов трансформатор зависят от времето на включване на трансформатора, формата на графиката на електрическите товари и се определят по формулата:

където Т ГОДИНА е броят на работните часове на трансформатора за година, h; τ е времето на най-големите загуби, определено от действителния график на натоварване или чрез референтната стойност на броя часове на използване на максималното натоварване, h.

Минималните загуби на енергия в трансформатора през годината ще бъдат, когато загубите на енергия без товар и енергия на късо съединение са равни. Натоварването на трансформатора, като се вземат предвид показателите на графиката на електрическото натоварване Т ГОДИНА, τ и съответства на минималните загуби на енергия, може да се намери, като се вземе предвид (4) при U \u003d U NOM:

Сравнителните изчисления се извършват съгласно формули (1) и (5), като се вземат предвид средните стойности на продължителността на използване на максималното натоварване в промишлеността. Изчисленията показват, че понижаващите трансформатори изискват по-голямо натоварване, отколкото на практика.

В някои случаи може да е препоръчително да се разкачи част от трансформаторите, работещи за общото натоварване S N. Нека определим икономически изгодното натоварване S EC, Δ P по време на работа, в рамките на което се постига максимално изгодното натоварване на трансформаторите. Когато натоварването се промени от нула на S EC, Δ P, препоръчва се работата на един трансформатор, при товар над S EC, Δ P, работата на два трансформатора е икономически изгодна. Натоварването S EC, Δ P, при което е препоръчително да се изключи един от трансформаторите и поради равенството на загубите на мощност по време на работа на един и два трансформатора, се определя по формулата:

Натоварването S EC, Δ W, поради равенството на загубите на електроенергия по време на работа на един и два трансформатора, се предлага, по аналогия с (6), да се определи, като се вземе предвид времето на включване на трансформатора и формата на графиката на електрическите натоварвания по формулата:

На фигурата, съгласно уравнения (3) и (4), зависимостите на мощността и загубите на електроенергия в силовите трансформатори на двутрансформаторна подстанция от мощността на натоварване на нисковолтовите шини S N.

Фигура: - Определяне на икономическата мощност на трансформаторите според критериите

минимални загуби на мощност и електричество: ΔP 1, ΔW 1 - загуби на мощност и енергия по време на работа на един трансформатор; ΔP 2, ΔW 2 - загуби на мощност и енергия по време на работа на два трансформатора.

Анализът на зависимостите ΔP (S N) и ΔW (S N) показва промяна в икономическата мощност към нейното увеличаване, като се вземе предвид времето на включване на трансформатора и действителната графика на електрическите товари. При изчисляване на S EC, Δ W съгласно (7), интервалът на икономическа мощност се увеличава. В този случай продължителността на работата на подстанцията с един трансформатор се увеличава с неравномерна крива на натоварване. Икономии се постигат поради липсата на загуби на празен ход на изключения трансформатор.

Влиянието на действителното напрежение U на клемите на трансформатора върху мощността и енергийните загуби се отразява чрез формули (3) и (4). За да се намалят загубите, препоръчително е да се установи режим на трансформатор, при който напрежението на намотките за високо напрежение не надвишава номиналната стойност. Значително намаляване на напрежението също е неприемливо, тъй като може да не отговаря на изискванията на GOST за отклонение на напрежението на потребителя. Намаляването на напрежението в подстанциите също води до увеличаване на загубите на електроенергия в електропреносните линии.

Трябва да се отбележи, че в рамките на жизнения цикъл на силов трансформатор се наблюдават промени в магнитните свойства на електрическата стомана и увеличаване на загубите на празен ход ΔP XX. При изчисляване на загубите на мощност в силови трансформатори се препоръчва да се използват действителните стойности на загубите на празен ход, получени чрез измервания в работни условия. Това се отнася главно за групи силови трансформатори, които са в дългосрочна експлоатация. Последните проучвания показват, че за силови трансформатори с експлоатационен живот повече от двадесет години, загубите на паспорт без товар ΔP XX.PASP в изчисленията трябва да се увеличат с 1,75% за всяка година експлоатация в продължение на 20 години:

където T SL е експлоатационният живот на трансформатора, години.

След това, като се вземат предвид (2), (4), (5) и (8), оптималният коефициент на дългосрочно натоварване на силов трансформатор, който работи в продължение на повече от 20 години, трябва да се определи по формулата:

Очевидно е, че изключването по икономически причини на някои от трансформаторите не трябва да влияе на надеждността на електрозахранването на потребителите. За тази цел трансформаторите, които не работят, трябва да бъдат придружени от устройства за автоматично прехвърляне. Препоръчително е да се автоматизират операциите по изключване и включване на трансформатори. За да се намали броят на оперативните превключвания, честотата на изтегляне на трансформатора в резерв не трябва да надвишава 2-3 пъти на ден. Освен това натоварването на трансформаторите, определено по формули (7) и (9), не трябва да надвишава допустимите стойности. Въз основа на съотношението на показателите за ефективност и надеждност, подходите, разгледани в тази статия, са много подходящи за подстанции със сезонни колебания на натоварване.

Разпоредбите за оптимизиране на режимите на работа на трансформаторите, представени в тази статия, се изпълняват под формата на софтуер. Уеб услугата Online Electric позволява на мениджърите на предприятия и институции бързо да оценяват техническите и икономическите показатели на мерките за подобряване на енергийната ефективност на трансформаторното оборудване и да установят тяхната осъществимост, а енергийните одитори - да допълват и обосновават качествено енергийните сертификати на сгради и конструкции за кратко време.

Прилагането на енергоспестяващи мерки върху трансформаторно оборудване чрез ресурсите на "Online Electric" има редица предимства в сравнение с класическото решение на такива проблеми "ръчно" или върху софтуер, инсталиран на персонални компютри, а именно:

1) няма нужда да купувате и инсталирате приложни програми на компютър;

2) възможно е да се свържете към системата от всяка точка на света;

3) потребителят няма нужда да проследява и постоянно актуализира версиите на софтуера;

4) отчетите с предоставяне на използваните формули ви позволяват да проверите надеждността на изчисленията.

Списък на използваните източници

1. Киреева, Е.А. Пълен справочник за електрическо оборудване и електротехника (с примери за изчисления): справочна публикация / E.A. Киреева, С.Н. Шерстнев; под общата изд. S.N. Шерстнев. - 2-ро издание, старши - М.-: Knorus, 2013. - 864 с.

2. Наръчник по проектиране на електрически мрежи / изд. Д. Л. Файбисович. - 4-то издание, Rev. и добавете. - М .: ENAS, 2012. - 376 с. : аз ще.

3. ГОСТ 14209-97. Ръководство за зареждане на трансформатор на силово масло - Международна 2002.01.01 - Минск, 1998.

4. Коротков, А.В. Методи за оценка и прогнозиране на енергийната ефективност на електрическите комплекси на градските разпределителни мрежи [Електронен ресурс]: авт. дис. ... Кандидат технология Науки: 05.09.03 / Коротков А.В.; Санкт-Петербургски държавен политехнически университет. - Електрон. текстови данни. (1 файл: 283 Kb). - Санкт Петербург, 2013. - Загл. със заглавие. екран. - Електронна версия на печатната публикация. - Безплатен достъп от Интернет (четене, печат, копиране). - Текстов файл. - Adobe acrobat Четец 7.0. - .

5. Online Electric: Интерактивни изчисления на системи за захранване. - 2008 [Електронен ресурс]. Достъп за регистрирани потребители. Дата на актуализация: 08.02.2015. - URL: http://www.online-electric.ru (дата на достъп: 08.02.2015 г.).

Въведение. пет

1.1. Параметри на ES режим. 6

1.4.2. Метод на градиент. единадесет

1.11.1. Графичен метод. 24

2.2. APCS подсистеми. 53

2.3.2. Броячи. 56

2.5. APCS ТЕЦ. 67

2.6. ACS PES .. 70

2.7. ACS TP на подстанции. 70

Въведение

х

Y. - вектор на параметрите на режима;

U Е контролният вектор.

Функционални зависимости Y (X, U), Z (X, Y, U).

Параметри на ES режим

Математическият модел на режима е система от нелинейни алгебрични уравнения, обикновено възлови.

където е матрицата на възловите допускания, има реда н;

Векторът на напрежение във възлите;

Вектор на възлови капацитети;

н - броят на независимите възли.

За да решите системата, независими параметри , които включват възлови мощности и напрежения в балансиращата единица. Наличието на тези параметри е възможно еднозначно да се определи режимът (ако той съществува) чрез решаване на система (1).

Всички други параметри на режима, получени въз основа на изчислението: напрежения в ES възлите НАС, тече по линиите - P l, Q l, течения в клоновете - I л,загуби - DP и други се наричат зависими параметри на режима .

Някои от независимите параметри (възлови капацитети) при нормални условия не се подчиняват на диспечера (натоварвания в възлите). Останалите (източници на захранване) трябва да бъдат оптимизирани. Сред независимите параметри са коефициентите на трансформация на автотрансформаторите за комуникация на мрежи с различно напрежение (K T), които могат да се регулират с помощта на OLTC.

Един вид независим параметър е съставът на оборудването, включено в операцията, което се характеризира с графиката G.

Независимите параметри на режима, чиято оптимизация трябва да се извърши по време на диспечерския контрол, могат да се разглеждат като вектор X \u003d (P i, Q i, K T, G,)където индекс i идентифицира източници.

По аналогия векторът на зависимите параметри обединява всички останали параметри на режима, които са еднозначно определени при фиксирани допустими стойности на всички независими параметри:

Y \u003d (U S, P l, Q l, I l, d, DP, ...)

За определяне Y. даде хизползват се различни методи и програми за изчисляване на стационарни режими.

Метод на градиент

Възможна посока е избрана обратна на градиента:

Основно уравнение:

.

Компонентите на градиента се намират чрез крайни стъпки (Фигура 1.7):

.

Тъй като tgb ¹ tga, този метод има грешка при определяне на градиента, което зависи от стойността на нарастването на аргумента.

За да намалите грешката, използвайте метод на центрирани стъпки .

Методът на градиента често се комбинира с избора на оптималната стъпка. За избора се използва пробна стъпка t 0, в края на която се определят координатите X1 и компонентите на градиента. Въз основа на стойностите на градиента в точки X и X1 се определя стъпка, близка до оптималната. Алгоритъмът на метода е показан на фиг. 1.8.:

1. Първоначално приближение X \u003d X (0);

2. Определение на градиента ÑF | Х;

3. Сравнение | ÑF |< eps;

4.t 0 и дефиниция ;

5. Определяне на t OPT;

6. Определение ;

Методът се използва широко в програми за оптимизиране на режима.

Метод за произволно търсене

При този метод се определят възможни посоки с помощта на генератор на псевдослучайни числа с равномерно разпределение в диапазона -1, ..., 1.

За целта в началната точка X (0) се разглежда куб с лице 2 × dx (фиг. 1.9) и се разглежда стойността на функцията F 0. Точка в куб се избира произволно , където g i е псевдослучайно число (-1 £ g i £ 1). В точка X (1) се разглежда стойността на функцията F 1.

Ако F 1< F 0 , то исходная точка Х (0)­­­ переносится в точку Х (1) и процедура повторяется. Если F 1 > F 0, тогава избраната точка X (1) се счита за неуспешна и вместо това се намира нова точка. Далеч от минимума, вероятността да уцелите зоната на възможните посоки е близо 50%. С приближаването на решението dx намалява.

Предимства на метода: простота на алгоритъма, който не изисква изчисляването на производни. Недостатъкът е големият брой повторения.

Метод на директна оптимизация

Този метод използва се когато G (X) представени от прости функции като линейни. В такъв случай м неизвестно от н могат да бъдат аналитично изразени чрез останалите k \u003d n - m и заменете тези изрази в F (X). Тогава получаваме нова функция ,

чието минимално условие ще има куравнения:

Решението на тези уравнения ни позволява да намерим всички к компоненти на вектора c. Останалите променливи се намират чрез заместване в намерените по-рано изрази.

Нека разгледаме пример:

F (X) \u003d 5 + x 1 2 + x 2 2 ® min;

g (X) \u003d x 1 + x 2 - 2 \u003d 0;

f (c) \u003d f (x 2) \u003d 5 + (2 - x 2) 2 + x 2 2 ® min,

, –2 (2 - x 2) + 2x 2 \u003d 0, x 2 = 1;

x 1 \u003d 2 - 1 \u003d 1.

Методът на директна оптимизация е прост, но може да се използва за решаване само на аналитично зададени функции в относително проста форма.

Характеристики на блока

Помислете за опростена схема на основните енергийни потоци в блока

Предполагаме, че са известни следните характеристики на потребление: B (Q K), Q t (P), Q CH (P), P CH (P). В този случай почасовите разходи за собствени нужди се приписват на производството на електроенергия.

При изграждането на блок OCP се различава специфично увеличение на брутния и нетния разход на гориво .

Брутният прираст се отнася до общото производство

където е относителното увеличение на потреблението на топлина за собствени нужди.

Нетната печалба се приписва на полезна продукция

защото. ,

където е относителното увеличение на потреблението на електроенергия за собствени нужди.

За грубо изчисление можете да игнорирате собствените си нужди. Тогава: .

Например, Фигура 1.24 показва OCP на 200 MW устройство.

Регулирането на OCP по време на работа изисква отчитане на всякакви фактори, влияещи върху ефективността на оборудването на основния блок, промени във външните условия, като външната температура на въздуха, температурата на циркулиращата вода, промените в характеристиките на горивото и т.н.

Маневреност на блока

IES участва в регулирането на честотата и мощността в системата, което понякога изисква бърза промяна техните възможности. Прави се разлика между обхвата на натоварване P min £ P £ P max и обхвата на управление, в който натоварването може да се променя автоматично, без да се променя съставът на спомагателното оборудване (брой горелки, захранващи помпи и др.).

Отделянето на товара е бързо и повдигането е бавно със скорост от няколко процента в минута, особено когато устройството е включено след време на празен ход. Времето за стартиране от студено състояние се определя от плавно повишаване на температурата в структурните елементи на турбината и котела, например в барабана на котела с 2,5 ... 3,0 ° C / min, и може да достигне няколко часа, а за мощни агрегати - повече от 10 часа. Контролът върху състоянието, например на турбина по време на пускане, се извършва с помощта на инструменти, които записват относителното удължение и аксиално изместване на ротора; температурната разлика между горната и долната част на цилиндрите, по ширината на фланците, между фланците и болтовете; кривина на вала и вибрации; термично разширение на паропроводи и корпус на турбината и др.

В случай на планиран престой по време на часовете за намаляване на потреблението, продължителността на стартиране зависи и се определя от престоя на единицата. Стартирането се придружава от допълнителни стартери разход на гориво, който също зависи от продължителността на престоя и от номиналната мощност на уреда, която определя теглото и размерите му. Когато започват от студено състояние на мощен прахообразен въглищен блок, те могат да достигнат няколкостотин тона.

Графичен метод.

Графичният метод се използва, когато CVD на всички блокове e (P) са дадени под формата на графики (Фигура 1.25). Всички OCP се нанасят в една и съща скала по оста на нарастване. Тогава характеристиката на станцията се изгражда чрез сумиране на мощността на блоковете при фиксирани стойности на увеличението според условието .

След това стойността на неговия товар се нанася върху оста на мощността на HOP на електроцентралата P за и съответните мощности на блока се определят при извършване на баланса.

Оптимизиране на надеждността

Предложеният раздел не се представя за задълбочено изложение на проблема с надеждността, който е един от ключовите при контрола на режима и се изучава в рамките на специална дисциплина. Тук ние разглеждаме само подход за оценка на оптималното ниво на надеждност, като използваме примера за избор на авариен резерв в системата.

В този случай нивото на надеждност се разглежда като икономическа категория, тъй като е свързано с разходи Z. за подобряване на надеждността и намаляване на разходите за потребителя с пълна или частична загуба на мощност, определена като повреда Имайте от недостиг на електроенергия (Фигура 1.48). Оптималното ниво на надеждност H opt се определя от минималните общи разходи.

При оценка на надеждността се използва статистически материал за определяне на вероятностите за неработене q и работник стр държави.

q + p \u003d 1.

,

където l е показателят за степента на неизправност, който се определя от вида на оборудването, се избира чрез събиране на статистически данни.

Помислете за пример за избор на едноканална или двуконтурна електропреносна линия за захранване на потребителя:

n \u003d 1: ,

където в 0 - специфична повреда rub / kWh,

T е очакваното време.

Двойните вериги за пренос са полезни, ако.

APCS подсистеми.

APCS са разделени на подсистеми:

1. елементарен;

1) включва подсистеми за техническа поддръжка (TO) - всички технически средства;

2) информационна поддръжка (IO) - цялата информация;

3) софтуер (софтуер);

4) организационна подкрепа (ОО), която определя процедурата за изготвяне на данни, обмен между отделите, срокове за подготовка на информация, форми на изходни документи и др .;

5) персонал - персонал, длъжностни характеристики, система за усъвършенствано обучение и др.

2. функционални:

1) управление на текущия режим (РЕАЛНО ВРЕМЕ);

2) планиране:

Ток - за 1 час, 1 ден, седмица,

· Перспективни - за 1 месец или повече;

3) материално-техническо снабдяване (MTS) - ново оборудване, части за ремонт, гориво и др .;

4) управление на продажбата на топлинна и електрическа енергия;

6) счетоводство (заплати).

Броячи.

В момента проблемът с измерването на електроенергията е много спешен. За тази цел се използват различни броячи:

· Индукция, за автоматизация те са допълнени с устройство за оформяне на импулси (UFI);

· Електронните измервателни уреди, много обещаващи, се произвеждат в достатъчни количества днес;

ABB Alpha - многофункционален брояч ( W P, W Q, P МАКС, четиристепенна зона, управление или изход под формата на електрически сигнал от нивото на напрежението, позволяват ефекта при изключване, имат висока точност 0,2 % , чувствителност 1000 [????], много по-скъпи).

Срокът на експлоатация е 20-30 години. Тези измервателни уреди са в основата на AMR.

2.3.3. Устройства за преобразуване на информация.

1. ADC има различни видове трансформация:

- разполагане,

- с битово балансиране.

Разширяваща се трансформация:

Когато U BX\u003e U P, импулсният брояч стартира.

Недостатъкът на този тип преобразуване: времето за преобразуване зависи от честотата на сигнала.

Побитово балансиране:

Тази трансформация работи по следния начин:

С помощта на компаратора K през контролния блок CU на джапанките, започвайки от най-значимия бит 2 n, се задава един по един 1. Ако в този случай U OC\u003e U BX, тогава 1 се нулира. В противен случай се запазва. Например:

1 × 2 3 \u003d 8, U OC \u003d 8\u003e U BX \u003d 7.

1 × 2 2 \u003d 4, U OC \u003d 4\u003e U BX \u003d 7.

U OC \u003d 2 2 × 1 + 2 1 \u003d 6< U BX = 7 .

U OC \u003d U BX Þ код 0111 .

2. ЦАП : ,

Оперативна усилвателна схема.

Рекордери на събития.

В момента електронните осцилоскопи се заменят със специални записващи устройства, които позволяват запис на всички процеси (моментни токове и напрежения i t, U t) при аварийни ситуации, както и по време на задействане на релейните защитни устройства. Това ви позволява да анализирате произшествия, надеждно да определите причините и да подобрите надеждността. Източникът на информация са електронните преобразуватели на ЕР, които практически са без инерция, което дава възможност за директно записване на криви без изкривяване. то и U t... Обичайният брой точки за период е 20. Примери за такива записващи устройства са: RES PRSOFT и NEVA (позволява регистриране до 90 сигнала, разширеният софтуер е от голямо значение). NEVA е основата за изграждане на автоматизирана система за управление на процеси в мощни системни подстанции.

Информационна поддръжка.

Информационната поддръжка съдържа цялата информация, която се използва в управлението. Тази информация е разделена на количествена и семантична.

Семантична информация - това са всякакви документи, инструкции, правила на устройството и т.н.

Количествена информация - това е информация за параметрите на системата и технологичния процес.

Източници на технологична информация са UTM. Те извършват циклично анкетиране на сензори с точка т (5 s, 1 s). Ако времето за обработка на първата анкета Dt, след това броят на избирателните точки. Цикълът на анкетиране t зависи от скоростта на промяна на параметрите ().

Всеки измерен параметър y t е представен в цифров вид като цяло число на квантите, където м - квантова скала.

Квантовата скала се определя от ADC капацитета на TM устройството и номиналните параметри на първичните преобразуватели.

Кога n \u003d 8 (8 цифри) максимална стойност Y \u003d 256

Например, ако устройството има номинален ток I H \u003d 600 Aтогава

A / квантов.

При измерване на напрежението: U H \u003d 110 kV

.

При измерване на мощността:

За U H \u003d 500 kV и I H \u003d 2000 A

.

Единицата за информация е битът и неговите производни:

байт \u003d 8 бита,

kB \u003d 1024 байта, MB, GB и т.н.

Информацията е мярка за премахване на нашата несигурност относно даден обект, следователно мерната единица изчислява мярка за намаляване на несигурността. Един бит намалява несигурността с 2 пъти. При представяне на информация се използва кодираща система с равномерни и неравномерни движения. Униформата е по-лесна, защото ударите са с постоянна дължина.

Един байт ви позволява да кодирате 2 8 = 256 различни символи. Обикновено достатъчно n \u003d 7... Една допълнителна се използва за проверка на хардуера. Това е битът за паритет. Съдържанието му (0 или 1) е подплатено до четно. Например:

За да се увеличи надеждността, се използва:

1) разделяне на информацията на блокове с определяне на контролната сума и прехвърлянето им до приемащата точка,

2) контролна сума за цялото съобщение.

За да се намали количеството информация, предавана по комуникационни линии, се използват класификатори. Според тази система всички предприятия, обекти, техните производствени продукти са представени с цифрови кодове.

При работа с тази информация, която е представена от масиви от един и същи тип данни, широко се използват системи за управление на бази данни (СУБД), които позволяват първоначално зареждане, актуализиране, актуализиране и надеждно съхранение на данни.

APCS ТЕЦ.

Режимът ТЕЦ се контролира от дежурния инженер, който е подчинен на диспечера на АД Енерго и контролира работата на експлоатационния персонал на блоковете и отделни SN механизми, които се намират в контролната зала или местните ЩИТОВЕ. Системата за автоматизация на управлението се изгражда в съответствие с тази структура. Има общо ниво станция (OVK - изчислителен комплекс от обща станция) и нива на отделни единици (PVK - xxxxxxxxxxx VK). Източници на информация - сензори за технологични параметри (термична част) и електрически, както и за положението на устройства с две стационарни състояния. Тук TM не се използва напълно. ТМ се използва само за издаване на информация на диспечера на електроцентралата (енергийната система).

При управление IVK може да се използва в различни режими:

1) режим на съветник

Тук U е контролното действие.

2) супервайзор (супервайзер)

IVK се използва:

може да променя зададените точки на регулаторите y i и настройките. Решенията се вземат въз основа на анализ.

3) цифров контрол:

Вземащият решение взема решение въз основа на познания за технологичния процес, опит и информация.

ИПЦ взема решения само въз основа на математически модели. Функционалният групов контрол се осъществява в ТЕЦ-овете, т.е. интегрирано управление група обекти, които изпълняват различни функции.

Котел:

- подаване на гориво, при което се координира работата по снабдяване със сурови въглища, мелница, образуване на прахо-въздушна смес и подаването му към горелки;

- водоснабдяване: PN захранващи помпи, кондензационни помпи KN, обезвъздушител, химически чиста водна помпа;

- подаване на въздух: въздушен нагревател, вентилатори и др.

Синхронен генератор:

- система за възбуждане (SV): трансформатор, тиристори, тиристорно охлаждане, регулатор на възбуждане;

- охладителна система на генератора:

а) вода: приготвяне на дестилат, помпи, система за контрол на течовете, входящи и изходящи температури, устройство за охлаждане с нагрята вода.

За контрол на отделни групи могат да се използват различни технически средства и програми. Например за водно охлаждане на намотките на статора се използва системата Нептун, която включва стотици температурни сензори, инсталирани във всяка намотка. Тези сензори се изпитват в цикъл от няколко секунди и се наблюдават от компютър. Когато се установи повишаване на температурата, се генерира звуков сигнал.

Подобна система работи за наблюдение на ефективността на лагерите.

Функции на APCS в ТЕЦ-ове:

1. събиране на информация за параметрите на технологичния процес, проверка на надеждността и изправността на сензорите и техните връзки с компютъра;

2. контрол на параметрите на технологичния процес и сигнализиране за излизане отвъд допустимата площ или решителен подход към нея;

3. определяне на технически и икономически показатели (TEP) и поддържане на отчет с цикъл Dt \u003d 15 мин., разглеждат се единични разходи, разходи за SN. топлинна и електрическа енергия с общо смени, дни до месец;

4. контрол върху ефективността на работа на отделни SN блокове;

5. оценка на ресурса на паропроводи, екраниращи тръби на котела и други елементи. Информация за температурата се използва за оценка на ресурса;

6. за електрическата част: контрол върху работата на електрическата част на възбудителната система, натоварване от активна и реактивна мощност на генератора;

7. контрол върху охладителната система на намотките, управление на лагерите;

8. контрол на частичните разряди на изолацията (извършва се с помощта на температурни сензори чрез наблюдение на високочестотни сигнали

В различни ТЕЦ, по инициатива на персонала, се изпълняват и други функции. Например в ТЕЦ-3 в електрическата част е разработена система за управление на сглобяването на блоковата схема.

На ниво обща станция APCS контролира работата на външното разпределително устройство, разпределителното устройство SN, докато:

1. разработват се формите на превключване;

2. ресурсът на превключвателите се контролира в зависимост от величината на прекъсващия ток;

3. разпределението на натоварването между блоковете е оптимизирано;

4. планиране на ремонти;

5. водене на записи на TPE като цяло за станцията;

6. контрол върху работата на общи производствени цехове (химическа обработка на вода, доставка на гориво и др.)

Днес се използват различни схеми на APCS. В експлоатация са първите системи IV-500 с блокове от 500 MW (Troitskaya GRES), домашен двумашинен комплекс, базиран на SM

В момента се появиха много доставчици на APCS системи, включително чуждестранни компании. Днес се предпочитат местните разработки. Най-модерните системи се доставят от KOSMOTRONIKA (Surgutskaya GRES, Nizhnevartovskaya GRES, Permskaya GRES). Системата изпълнява функциите за управление на пускането на блокове с автоматизация на някои функции, функциите за оптимизиране на работата на отделни SN механизми, функциите за контрол на околната среда и др. Контролът за стартиране позволява да се намали времето за стартиране, като същевременно се поддържат допустимите температури на напрежение в метала.

ACS PES

Използван от електрическа схемакакто за електроцентралите. Източникът на информация е UTM. Сред обектите няма ES. UTM са инсталирани на подстанции. При най-важните подстанции - устройства от типа ГРАНИТ, при прости подстанции - повече прости устройства... OIC се обслужва от същия софтуер като в ES. Тук се решават специфични задачи за мрежи:

- анализ на режима (стационарен, изчисляване на токове на късо съединение, планиране на режими). В същото време се наблюдава действителното състояние на оборудването, като се вземат предвид ресурсите на превключвателите, като се вземе предвид контролът на отоплението на оборудването с помощта на термокамери;

- проблемът за оптимизиране на режима за минимизиране на загубите в мрежата;

- задачи за контрол на надеждността на информацията, проверка на параметрите за допустимост.

ACS TP на подстанции.

Автоматизацията им се извършва последна. Има няколко начина за автоматизиране:

1. Използва се в системни подстанции, където е инсталиран KP UTM, а старите технически средства са оставени за информиране на персонала, т.е. стрелкови устройства. Тук, с помощта на специално оборудване, можете да „подслушате“ информационната шина и да въведете цялата информация в компютър. Този път не е получил широко разпространение.

2. За да се създаде автоматизирана система за управление на процеси за подстанции, могат да се използват записващи устройства за електрически сигнали от типа "Нева". Основата на регистраторите е звеното за регистрация и контрол на нормален и авариен режим и измерване на електроенергията. Този рекордер ви позволява да свържете от 16 до 64 сигнала за осцилография, докато сканирате 20 точки за период. От 32 до 96 измерени действителни стойности от преобразуватели тип E. От 24 до 288 дискретни сигнала от спомагателни контакти на превключватели, от междинни и изходни релета на релейна защита. Дискретни входове могат да се използват за измерване на електричество като броячи на импулси. Това ви позволява да свържете електронни измервателни уреди с импулсен изход и индукционни измервателни уреди, ако те са комплектовани с устройство за оформяне на импулси (UFI). Рекордерът е свързан към компютър и чрез модем информация може да бъде предадена до контролния център на енергийната система. Използват се инструменти за графично редактиране. Конкретни задачи - проверка на баланса на мощността и енергията, се определя от ТЕП, т.е. технически и търговски загуби, разходи за поддръжка и разходи за пренос или преобразуване на единица електрическа енергия. Задачи за автоматизация на регулирането на напрежението, аварийна статистика.

Въведение. пет

1. Оптимизиране на режимите на енергийните системи. 6

1.1. Параметри на ES режим. 6

1.2. Формулиране на задача за оптимизация. 7

1.3. Характеристики на проблема с нелинейното програмиране. 8

1.4. Методи за неограничена оптимизация. девет

1.4.1. Метод за координатно спускане. десет

1.4.2. Метод на градиент. единадесет

1.4.3. Метод за произволно търсене. 12

1.4.4. Метод на деформиран полиедър. тринадесет

1.5. Оптимизация въз основа на ограничения на равенството. тринадесет

1.5.1. Метод на директна оптимизация. тринадесет

1.5.2. Метод с намален градиент. четиринадесет

1.5.3. Метод на неопределени множители на Лагранж. петнадесет

1.6. Оптимизацията е предмет на ограничения на неравенството. шестнадесет

1.7. Условия за оптимално разпределение на товара между паралелните блокове. осемнадесет

1.8. Характеристики на основното оборудване на ТЕЦ. 20.

1.9. Характеристики на блока. 23.

1.10. Маневрени свойства на блока. 24

1.11. Методи за разпределение на натоварването между блоковете в IES. 24

1.11.1. Графичен метод. 24

1.11.2. Компютърно подпомагано разпространение. 25

1.12. Влияние на грешки при определяне на e върху изгарянето на гориво. 26

1.13. Оптимално състояние на разпределение в система с ТЕЦ. 27

1.14. Условия за разпределение, като се вземе предвид федералният пазар на енергия и капацитет на едро (FOREM). 28

1.15. Определяне на специфични нараствания на загубите. 29

1.16. Мерки за намаляване на мрежовите загуби. 31

1.17. Разпределение на товара в система с водноелектрическа централа. 32

1.18. Определяне на характеристиките на ВЕЦ. 33

1.19. Разпределение на товара в система с водноелектрическа централа. 35

1.19.1. Прилагане на динамично програмиране за избор на график за експлоатация на водоема за водноелектрически централи. 35

1.20. Оптимизиране на реактивната мощност в системата. 38

1.21. Комплексна оптимизация на режима. 38

1.22. Изборът на състава на оборудването, включено в работата. 40

1.23. Използване на компютър за оптимизация. 41

1.24. Оптимизиране на надеждността. 43

1.24.1. Избор на оптимален резерв. 43

1.24.2. Резервен алгоритъм за избор. 45

1.24.3. Определение на дискретни серии от аварийни изходи и намаляване на натоварването. 46

1.24.4. Серия за намаляване на натоварването. 47

1.25. Оптимизиране на качеството на захранването. 47

1.26. Интегрален критерий за качество. 48

1.27. Определяне на оптималното напрежение за светлинното натоварване. 50

2. Автоматизирани системи за управление (ACS). 52

2.1. Енергийна система като обект на управление. 53

2.2. APCS подсистеми. 53

2.3. Подсистеми за техническа поддръжка. 54

2.3.1. Сензори за електрически параметри. 55

2.3.2. Броячи. 56

2.3.3. Устройства за преобразуване на информация. 56

2.3.4. Средства за комуникация в ACS и телемеханиката. 57

2.3.5. Рекордери на събития. 60

2.3.6. Автоматизирани системи за контрол и измерване на електричеството (ASKUE). 61

2.3.7. Съоръжения за показване на информация. 61

2.3.8. Информационна поддръжка. 61

2.4. Подсистеми на софтуера ACS. 63

2.5. APCS ТЕЦ. 67

2.6. ACS PES .. 70

2.7. ACS TP на подстанции. 70

2.8. Контрол върху работата на PE енергийната система. 71

Въведение

Работата на енергийните системи е свързана с високи разходи и на първо място с разходите за гориво. Запасите от изкопаеми горива на Земята намаляват, поради което цените на горивата растат и проблемът с подобряването на ефективността на процесите на производство, пренос и разпределение на енергия става все по-остър. Завършеното преструктуриране на Единната енергийна система на Русия и разделянето й на компании създават условия за развитие на конкуренцията в областта на производството и продажбите. Но от техническа гледна точка и от гледна точка на управлението, енергийната система остава единна.

Сложността на енергийното управление днес е свързана с факта, че инвестициите са значително намалени и основното оборудване е износено.

Всичко това изисква по-нататъшно развитие и усъвършенстване на съвременните методи за управление с помощта на математически методи и компютри. Опростена схема за управление е показана на фиг. 1.1.

х - вектор на външни въздействия върху системата;

Y. - вектор на параметрите на режима;

Z е критерий за управление, формализиращ основните цели на функционирането на енергийната система;

U Е контролният вектор.

Функционални зависимости Y (X, U), Z (X, Y, U).

Фигура: 1.1. Цел на управление Z®extr.

Тук компютърът се използва като средство за автоматизиране на човешките контролни дейности. Следователно такива системи се наричат автоматизирани системи управление (ACS).

Въвеждането и експлоатацията на ACS изисква големи инвестиции. Тези инвестиции се изплащат чрез намаляване на оперативните разходи чрез намаляване на разходите за гориво, повишаване на надеждността и подобряване на качеството на доставяната енергия.

И въпреки че относителните икономии на разходи за гориво обикновено са не повече от 1,5 - 2%, в абсолютно изражение те дават доста осезаеми резултати.

Значителен ефект в системите се постига чрез постоянен мониторинг на състоянието и намаляване на авариите.

Оптимизиране на режимите на енергийната система

Проблемът с оптимизирането на режимите на енергийните системи е получил пълно развитие и развитие през последните 30 години, въпреки че първите теоретични изследвания в тази област са започнати в Съветския съюз много по-рано. Още тогава бяха установени принципите на оптималното разпределение на активния капацитет между блоковете в станциите и станциите в системата, базирани на сравнение на специфични увеличения в разхода на еквивалентно гориво. Бяха установени критерии за оптимално разпределение на активната мощност в енергийните системи, като се вземе предвид ефектът от загубите на активна мощност в мрежите и с ограничени енергийни ресурси.

Още на етапа, когато беше призната необходимостта от отчитане на загубите на активна мощност в мрежите при оптимизиране на режима, стана очевидно, че стана очевидна не само оперативната оптимизация, но дори и предварителни изчисления на оптималния режим на енергийните системи без използването на компютърни технологии. В тази връзка много внимание е обърнато на специализирани аналогови изчислителни устройства, които обаче са заменени от универсалните цифрови компютри.

В момента за различни проблеми на оптимизацията на режима е натрупан известен опит в разработването и сравняването на методи, както и практически изчисления в електроенергийните системи. Най-често се решават задачите за оптимизиране на режима на системите по отношение на активната мощност и режима на електрическата мрежа, т.е. оптимизация за напрежение, реактивна мощност и коефициенти на трансформация (U, Q и Kt), както и по-общ проблем за комплексна оптимизация на режима на електроенергийните системи. Тези задачи се решават с оперативни и автоматични, т.е. с темпото на процеса, контрол на режимите на електроенергийните системи и мрежи.

Натрупаният опит в решаването на задачи за оптимизиране на режима на компютър показва, че за тези проблеми е най-ефективно да се използва методът на намален градиент при изчисляване на стационарно състояние по метода на Нютон.

Проблеми с оптимизацията на режима

Оптималният контрол на нормалните режими в енергийната система е да се осигури надеждно захранване на потребителя с електрическа енергия с необходимото качество (т.е. при спазване на изискваните ограничения) при възможно най-ниски експлоатационни разходи в системата през разглеждания период от време.

Изключителната сложност на оптималното управление на режимите се определя не само от изключително голям брой контролируеми елементи, но и от факта, че трябва да се поддържат различни регулируеми и регулируеми параметри по време на работата на системата, оптимална на голяма площ.

Оптимизацията на режима на електроенергийните системи се извършва от всички инженери, свързани с изчисленията и практическото изпълнение на функционирането на електрическата система. Това се прави от проектанти, работници от режимни служби, диспечери на енергийни системи, оперативен технически персонал на електроцентрали и електрически мрежи.

Задачата на комплексната оптимизация на режима е да се определят оптималните стойности на всички параметри на режима, като се вземат предвид техническите ограничения. Това е проблем с нелинейно програмиране с ограничения под формата на уравнения в стационарно състояние и нелинейни неравенства. Променливите в проблем от този тип са непрекъснати.

Със сложна оптимизация на режима, оптимални стойности активни и реактивни мощности на генериращи източници, модули и фази на напрежения в възли, коефициенти на трансформация, отчитащи техническите ограничения на стойностите на модулите на възлови напрежения, фазови ъгли при предавания на дълги разстояния, токове и мощностни потоци в линии, генератори P и Q и др.

Оптималният режим трябва да бъде приемлив, т.е. отговарят на условията за надеждност на електрозахранването и качество на електричеството и освен това са най-икономичните сред допустимите режими. Условията за надеждност на захранването и качеството на електричеството при изчисляване на допустимите режими отчитат ограниченията под формата на равенства и неравенства по контролираните параметри на режима. Най-икономичният режим е един от допустимите, при който минималният общ разход на еквивалентното гориво (или разходите) се осигурява при даден потребителски товар във всеки момент от времето, т.е. при дадена ефективна доставка на електроенергия.

С увеличаване на енергията, вложена в отоплението, дълбочината на втвърдения слой се увеличава. Този модел обаче е валиден само до момента на топене на видимата повърхност. С появата на кратери върху облъчената зона, дълбочината на втвърдения слой се увеличава, ако се увеличи, тогава задължително с нарушаване на равномерността на разпределението му върху третираното място. Това явление може да действа като ограничаващ фактор при назначаването на лазерния режим на втвърдяване. Други важен факторопределянето на качеството на обработката е несигурността в равенството на енергията, изпратена на повърхността, и енергията, погълната от тази повърхност. Тъй като не са изградени универсални номограми, които да вземат предвид абсорбиращите характеристики на различни повърхности, е необходимо чисто емпирично, въз основа на резултатите от втвърдяването, да се изберат корелации между лабораторен експеримент и облъчване в реални производствени условия. Освен това нивото на тези връзки се влияе не само от физическото и химичното състояние на облъчената повърхност, но също така технически характеристики лазерно оборудване, грешки в инструментариума.

Изборът на критичната енергия на лазерното лъчение при обработка с различни диаметри на втвърдяващото място се извършва, както следва. При фиксиран диаметър на втвърдяващото се място се извършва импулсна лазерна топлинна обработка на повърхността на изследваните проби при различни енергии на лазерно лъчение. Енергията, чийто излишък води до нарушаване на грапавостта на повърхността, се счита за критична.

За да се постигне надеждност на резултатите от втвърдяването, като правило е необходимо да се коригират типичните режими на облъчване спрямо конкретен продукт и енергийните характеристики на конкретен лазерна машина... Инструментите от същия тип и размер, изработени от една и съща марка стомана, но произведени и подложени на обемна топлинна обработка в различни предприятия, имат различна абсорбираща способност. Следователно при обработка на едно енергийно ниво ефектът от лазерното втвърдяване ще бъде различен. За да се стабилизира коефициентът на абсорбция и да се изравнят ефектите, е необходимо да се приложи предварително химическо ецване на повърхността или покриването й с тънък слой от някакво вещество. Стабилизирането на абсорбцията не премахва необходимостта от обвързване на зададените режими на облъчване с използваната лазерна система. Както е известно, проектирането на технологичните инсталации е такова, че енергията на излъчване се контролира чрез промяна на напрежението на помпата. Тази зависимост се определя от качеството на подравняването и състоянието на оптичните елементи; следователно тя не е еднаква за различните инсталации. Освен това, тъй като оптичният блок е неправилно подравнен и дефектите се натрупват в оптичните елементи, енергията на излъчване може рязко да намалее. Следователно параметърът за управление не е стойността, зададена на лазерната система (напрежение на помпата), а характеристиката, измерена с допълнително устройство (енергия на излъчване). Вземайки предвид схемата и възможните грешки при измерването на енергията, става очевидно, че точността на фиксиране на тази стойност при различни инсталации може да бъде различна. Друга причина за коригиране на режимите на облъчване е несъвършенството на контрола върху степента на дефокусиране на мястото на облъчване.

Основните параметри на процеса на лазерна обработка на материали са показани на фигура 4.

При разработването на технологични режими за втвърдяване на стомани и сплави бяха избрани следните характеристики на лазерното лъчение:

Средна импулсна плътност на мощността на лъчение

Продължителност на импулса;

Дефокусиране на лазерния лъч, т.е. изместване на облъчената повърхност на определено разстояние от фокалната равнина на лещата на лазерната оптична система;

Коефициент на припокриващи се петна от дискретно лазерно втвърдяване, тоест степента на припокриващи се петна в един ред (Фигура 5).

неотопляемата зона, получена от действието на предишния импулс, се подлага на ново нагряване.

В тази част от мястото, където температурата на повторно нагряване не надвишава точката AC 1, се получава високоскоростно темпериране на предварително образуваната структура на аустенитно-мартензит с образуване на метални участъци с повишено ецване и намалени стойности на твърдост (Фигура 5, b, Фигура 6).

Изборът на степента на припокриване на местата за облъчване за различни условия на износване е извършен, като се вземе предвид зависимостта на размерите на втвърдените и закалени зони от коефициента на припокриване (фиг. 7), както и в съответствие с разпоредбите, произтичащи от теоретичната интерпретация на правилото на Шарпи В същото време беше взето предвид, че повишаването на устойчивостта на износване в условията на гранично триене се улеснява от постигането на нехомогенно структурно състояние както на обширни повърхности, така и на отделно петно \u200b\u200bпо време на лазерната обработка, което е свързано с образуването на релеф по време на износване, който увеличава абсорбцията на масло на партньори с несъвършено смазване. Напротив, максималната устойчивост на износване при условия на триене без смазване се наблюдава с възможно най-голяма степен на втвърдяване на материала, относителна хомогенност и дисперсия на структурните компоненти на втвърдения слой. В този случай се препоръчва лазерно втвърдяване за частично припокриване на радиационни петна.

Установено е, че за да се получат достатъчни размери на участъци от втвърдения метал, облъчването трябва да се извършва с коефициенти на припокриване над 0,2.

Изборът на стойността на коефициента на припокриване определя еднородността на втвърдения слой в дълбочина и производителността на процеса на линейно лазерно облъчване. Металографският анализ на зони, укрепени с различни коефициенти на припокриване, показа, че най-голямата еднородност на слоя в дълбочина се постига с коефициент на припокриване на точки от 0,4-0,5.

Фигура 8 показва експериментално получените зависимости на твърдостта и дълбочината на втвърдения слой върху стомана R6M5 при облъчване с продължителност на импулса t imp ~ 1 × 10 -3 s и t imp ~ 6 × 10 -3 s, които могат да се използват при избор на режими на лазерна обработка на инструмента с корекция за технологичните особености на лазерната инсталация и химичния състав на облъчената стомана.

Трябва да се отбележи, че една от характеристиките на работата на триещите се двойки е неравномерността на тяхното износване по контактната повърхност на съчетаващите се части или части и инструменти, което се причинява от неравномерно работно налягане и скорости на плъзгане, многократни измествания на контактните повърхности един спрямо друг и многократни приложения на натоварване. Това води до допълнителни пластмасови деформации, до контакт с фрактура от умора на грапавостта на свързващите повърхности и причинява бърза загуба на експлоатационни характеристики.

В тази връзка е обещаваща лазерна обработка, с помощта на която се създава редовно променящо се състояние на повърхностните слоеве на конюгирани продукти, за да се осигури равномерно и минимално износване върху цялата контактна повърхност въз основа на експериментално и теоретично определяне на закономерностите на нейното износване.

Технологично това се осигурява чрез лазерна обработка с променящи се режими в процеса на втвърдяване по контактната повърхност и ви позволява да поддържате оригиналната геометрична форма, която определя производителността на инструмента, и да увеличавате експлоатационните свойства.

За всеки конкретен инструмент и части на машината данните за коефициента на припокриване на място, дефокусирането на лъча и плътността на мощността на излъчване се записват в технологични карти.

Производствените тестове на пилотни партиди металообработващи инструменти и технологично оборудване за различни функционални цели показаха, че лазерното втвърдяване и легиране повишават тяхната издръжливост с 2-5 пъти и позволяват да се постигне значителен икономически ефект при въвеждането на технологични процеси в производството.

1. Цел на работата.

2. Кратко описание на изследвания метод за термична обработка на стомани и сплави.

3. Общи принципи на избор на схеми за лазерна термична обработка на инструменти с различни функционални цели.

4. Основни параметри на оптимизиране на режимите на лазерна повърхностна обработка.

5. Заключения въз основа на получените резултати.

КОНТРОЛНИ ВЪПРОСИ.

1. На какъв вид предварителна обработка се подлагат продуктите преди лазерна топлинна обработка?

2. Обосновете избора на схеми за лазерно облъчване на режещи инструменти, крайни фрези и щанци.

3. Как се извършва настройването на режимите на лазерна обработка за инструменти с различни функционални цели?

4. Избройте основните параметри на процеса на лазерна термична обработка на материалите.

5. Как резултатите от лазерното втвърдяване зависят от коефициента на припокриване на облъчените петна?

6. Обяснете зависимостта на твърдостта на втвърдените зони от плътността на мощността на лазерното лъчение.