ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ СТАБИЛИЗАЦИЕЙ ПОТОКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі дана загальна характеристика роботи, обгрунтована її актуальність, визначено об'єкт і предмет дослідження, представлена наукова новизна і практичне значення результатів. Показаний особистий внесок автора в їх отриманні, повнота викладу матеріалів дослідження в публікаціях, місця апробації результатів і коротко представлені основні впровадження результатів.

У першому розділі виконано аналіз стану питання розподілу енергопотоків в суднових енергетичних установках. СЕУ розглянута як автономна система, що виробляє і споживає потоки механічної, теплової та електричної енергій. Обгрунтовано вплив потоку ЕЕ як керуючого і забезпечуючого адекватність потоків механічної і теплової енергій зовнішнім збуренням. Розглянуто питання формування потоків енергії та їх особливості.

Представлено та надано аналіз типових структурних схем суднової електростанції, а також електростанції суден з електрорухом. Конкретизовано особливості суднової електроенергетичної установки (СЕЕУ) по відношенню до мережі берегового електроживлення, основними з яких є відсутність потужної демпфуючої мережі, необхідність роботи генераторів з навантаженням, потужність якого порівнянна з потужністю генератора, великі швидкості механічних перехідних процесів в СЕУ і допоміжних механізмах і т.п..

Проведено аналіз типових режимів роботи СЕУ з метою їх систематизації. Акцентовано увагу на особливості режимів: автономної роботи генератора енергії; режиму паралельної роботи агрегатів, що генерують енергію; аварійні режими роботи СЕЕУ.

Характерними проблемами автономної роботи ЕГ є стабілізація напруги і частоти потоку ЕЕ на змінних режимах роботи, наявність режиму автоколивань частоти і компенсація реактивної потужності в потоці. Особливу актуальність ці проблеми мають при режимі пуску навантаження сумарної потужності. Від правильного вирішення питань стабілізації параметрів ЕЕ та компенсації реактивної потужності залежать якісні показники потоку, його стійкість і надійність постачання енергією споживачів.

При паралельній роботі генераторів на суднову мережу всі проблеми автономної роботи генераторів зберігаються. Гостро стоять додаткові проблеми - об'єднання потоків декількох генераторів і подальший розподіл їх потужності та наявність обмінних коливань потужності в потоках. Об'єднання потоків ЕЕ передбачає попереднє узгодження їх параметрів і тільки після цього їх об'єднання. Сучасні системи контролю синхронізації виконують вимоги нормативних документів, проте необхідно удосконалення цього процесу з метою забезпечення надійності і зниження аварійних ситуацій. Процес розподілу потужності між паралельно працюючими ЕГ в експлуатації забезпечується автоматичними пристроями розподілу частоти і навантаження. Однак в режимі змінних навантажень цей процес вимагає додаткового дослідження і розробки методів стабілізації потоку ЕЕ.

Досліджено особливості та причини виникнення основних аварійних режимів роботи СЕУ і описані процедури, що дозволяють уникнути виникнення аварійних режимів роботи. Суднові електроенергетичні установки в порівнянні із стаціонарними береговими системами електропостачання мають ряд особливостей, що відбиваються на характері динамічних процесів в них. Виконано аналіз існуючих методів дослідження СЕУ та з метою вдосконалення цих методів описані особливості характерних процесів в СЕУ для їх моделювання на цифрових обчислювальних машинах. Визначено шляхи виконання досліджень.

У другому розділі проведено експертну оцінку актуальності напрямку роботи та визначено мету досліджень та їх тема. СЕУ розглядається як система енергопотоків, що забезпечує експлуатацію судна. Визначено роль в системі енергозабезпечення судна потоку ЕЕ як керівника і забезпечує збалансованість потоків енергії експлуатаційним потребам судна. Висунуто гіпотезу дослідження, відповідно до якої стабілізація потоку ЕЕ, як об'єкта регулювання його параметрів (рис.1), забезпечує збалансованість на борту судна всіх потоків енергії експлуатаційним режимам судна, за рахунок забезпечення технічних параметрів виконавчих механізмів і систем.