Багатокритеріальна оптимізація режимів електротехнологічного комплексу «дугова сталеплавильна піч - електропостачальна мережа» - Автореферат

Національний університет “Львівська політехніка” Спеціальність 05.09.03 - Електротехнічні комплекси та системи АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Багатокритеріальна оптимізація режимів електротехнологічного комплексу «дугова сталеплавильна піч - електропостачальна мережа» Паранчук Ярослав Степанович Львів 2006 Дисертацією є рукопис Робота виконана в Національному університеті “Львівська політехніка” Міністерства освіти і науки України Науковий консультант: Заслужений діяч науки і техніки України, доктор технічних наук, професор Лозинський Орест Юліанович, завідувач кафедри електроприводу та автоматизації промислових установок Національного університету “Львівська політехніка” Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Бешта Олександр Степанович, завідувач кафедри електроприводу Національного гірничого університету, м. Дніпропетровськ; доктор технічних наук, професор Герасимяк Ростислав Павлович, професор кафедри електромеханічних систем з комп’ютерним управлінням Одеського національного політехнічного університету; член-кореспондент НАН України, доктор технічних наук, професор Рєзцов Віктор Федорович, заступник директора з наукових питань Інституту відновлюваної енергетики, м. Київ Провідна установа: ВАТ “Український науково-дослідний інститут силової електроніки “Перетворювач” (відділ систем управління) Міністерства промислової політики України, м. Запоріжжя. Характерною ознакою розвитку електросталеплавлення на сучасному етапі є інтенсифікація електричного режиму (ЕР) дугових печей, яка розвивається швидкими темпами і є одним з найважливіших напрямків підвищення ефективності всього електросталеплавильного виробництва. Але, зважаючи на динамічний нелінійний та несиметричний характер навантаження ДСП, зазначена тенденція інтенсифікації загострює проблему електромагнітної сумісності дугової печі та електропостачальної мережі (ЕПМ). Зважаючи на це, а також приймаючи до уваги сьогоденний дефіцит і зростання цін на енергоносії і складність ДСП як об’єкта керування, задача комплексного підвищення ефективності процесу електросталеплавлення у контексті поліпшення як техніко-економічних показників дугової печі, так і електропостачальної мережі, є актуальною, важливою і водночас складною науково-прикладною проблемою. Вирішити її можна лише розглядаючи дугову піч та електромережу як єдину складну систему - електротехнологічний комплекс (ЕТК) “дугова сталеплавильна піч - електропостачальна система” (ДСП-ЕПМ). У напрямку комплексного підвищення показників ефективності роботи такого комплексу у дисертаційній роботі проводиться розробка теоретичних засад проектування систем багатокритеріального адаптивного керування електричними режимами сталеплавлення в дугових печах на основі узагальнених функціоналів мети керування, що комплексно враховують багатофакторність поточних вимог до показників і зовнішніх умов функціонування ДСП та ЕПМ. Викладені у дисертації результати отримані у процесі виконання науково-дослідної роботи за завданням Державного комітету України з питань науки і технологій ДК “Метал” (держреєстрація №0194U029565), а також держбюджетних науково-дослідних робіт за завданням Міністерства освіти та науки України: ДБ7/ЕС (держреєстрація №0193U040357), ДБ7/ЕС (держреєстрація №0194U029588), ДБ7 “Вектор” (держреєстрація №0196U000178), ДБ7/”ВЕЕС” (держреєстрація №0198U007856), ДБ7/ВСЖ (держреєстрація №0198U002358), ДБ ”Ощадність” (держреєстрація №0101U000875), ДБ ”Критерій” (держреєстрація №0103U001364) та ДБ ”Оптимум” (держреєстрація №0105U000607), котрі виконувалися упродовж 1993-2006 рр. і в яких автор був відповідальним виконавцем. Метою роботи є розроблення системних і схемотехнічних рішень та алгоритмів керування для реалізації оптимальних режимів комплексу “дугова сталеплавильна піч - електропостачальна мережа” та створення математичних і цифрових моделей для синтезу керуючих впливів та аналізу ефективності системи керування режимами. Поставлена мета вимагала розв’язання таких задач: · обґрунтувати та розробити багатофункціональну ієрархічну структуру координатно-параметричної системи оптимального керування та локальні підсистеми швидкодійного автономного пофазного регулювання координат ЕТК ДСП-ЕПМ; · теоретично обґрунтувати та розробити системотехнічні та алгоритмічні рішення для усунення чи значного послаблення взаємозв’язків між фазними каналами регулювання локальних підсистем, за яких реалізуються автономні процеси регулювання координат в багатоконтурній структурі системи автоматичного керування (САК) режимами ЕТК ДСП-ЕПМ; · теоретично обґрунтувати універсальну аналітичну методику побудови характеристик режимних координат та оцінки інтегральних показників ефективності багатоконтурних САК режимами ЕТК “дугова сталеплавильна піч - електропостачальна мережа”; · обґрунтувати координатний базис та створити математичні і цифрові моделі систем живлення та регулювання координат електричного режиму комплексу ДСП-ЕПМ у миттєвих координатах для вирішування задач парам