Розробка математичних моделей споживання енергії на вугільних станціях
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.313932Ключові слова:
енергоспоживання, теорія ймовірностей, математичні моделі, режими енергоспоживання, добове споживання, математична статистикаАнотація
Об’єктом дослідження є вугільні підприємства, де використовується потужне електрообладнання (підземні установки до 3000 кВт, прохідницькі комплекси 500–1500 кВт, технологічні комплекси 6–10/0,4 кВ тощо). Дефіцит вироблених потужностей, спричинений зростанням енергоспоживання, можна зменшити шляхом регулювання режимів енергоспоживання.
Актуальність даного питання зумовлена необхідністю проведення дослідження системи електроспоживання, визначення якісних та кількісних характеристик електроспоживання за допомогою математичних моделей.
Відсутність математичних моделей ускладнює аналіз енергоємності та режимів споживання кожної технологічної операції в загальному балансі електроспоживання вугільних підприємств.
У статті розглянуто структуру та класифікацію основних технологічних груп споживачів енергії, розроблено математичні моделі для кожного виду режимів навантаження, а також узагальнену модель електроспоживання вугільних підприємств із застосуванням математичного апарату теорії ймовірностей і математичної статистики.
В результаті розроблено математичні моделі процесу електроспоживання для основних технологічних груп і для моделей добового електроспоживання вугільних підприємств в цілому, а також встановлено, що технологічні об’єкти електроспоживання поділяються на три групи різних значень, в частині режимів споживання електроенергії: постійного, рівномірного та імпульсного. Для кожного класу споживачів отримано свої статистичні характеристики.
Результати роботи можуть бути застосовані для управління режимами енергоспоживання вугільних підприємств
Посилання
- Reymov, K. M., Turmanova, G. M., Makhmuthonov, S. K., Uzakov, B. A. (2020). Mathematical models and algorithms of optimal load management of electrical consumers. E3S Web of Conferences, 216, 01166. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202021601166
- Petrov, V., Sadridinov, A., Pichuev, A. (2020). Analysis and Modeling of Power Consumption Modes of Tunnelling Complexes in Coal Mines. E3S Web of Conferences, 174, 01006. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017401006
- Homayouni, S. M., Fontes, D. B. M. M. (2023). Optimizing job shop scheduling with speed‐adjustable machines and peak power constraints: A mathematical model and heuristic solutions. International Transactions in Operational Research, 32 (1), 194–220. https://doi.org/10.1111/itor.13414
- Wang, L., Wei, P., Li, W., Du, L. (2024). Modelling and optimization method for energy saving of computer numerical control machine tools under operating condition. Energy, 306, 132556. https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.132556
- Wen, L., Zhong, D., Bi, L., Wang, L., Liu, Y. (2024). Optimization Method of Mine Ventilation Network Regulation Based on Mixed-Integer Nonlinear Programming. Mathematics, 12 (17), 2632. https://doi.org/10.3390/math12172632
- Świętochowski, K., Andraka, D., Kalenik, M., Gwoździej-Mazur, J. (2024). The Hourly Peak Coefficient of Single-Family and Multi-Family Buildings in Poland: Support for the Selection of Water Meters and the Construction of a Water Distribution System Model. Water, 16 (8), 1077. https://doi.org/10.3390/w16081077
- Reshetnyak, S., Golubov, E. (2024). Methods of power consumption in conditions of high-productive areas of coal mines. BIO Web of Conferences, 84, 05008. https://doi.org/10.1051/bioconf/20248405008
- Fumo, N., Rafe Biswas, M. A. (2015). Regression analysis for prediction of residential energy consumption. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 47, 332–343. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.03.035
- Majola, C. M. D., Langerman, K. E. (2023). Energy efficiency in the South African mining sector: A case study at a coal mine in Mpumalanga. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 123 (9), 451–462. https://doi.org/10.17159/2411-9717/1788/2023
- Kubrin, S., Reshetnyak, S., Zakorshmenny, I., Karpenko, S. (2022). Simulation modeling of equipment operating modes of complex mechanized coal mine face. Sustainable Development of Mountain Territories, 14 (2), 286–294. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2022-14-2-286-294
- Nurmaganbetova, G., Issenov, S., Kaverin, V., Issenov, Z. (2023). Development of a virtual hardware temperature observer for frequency-controlled asynchronous electric motors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (1 (123)), 68–75. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.280357
- Avdeev, L. A. (2018). Energy-saving technologies in coal mines. Karaganda: KarSTU Publishing House, 159.
- Avdeyev, L. A., Kokin, S. E., Telbayeva, S. Z. (2024). Research of electric load schedules in the conditions of the Karaganda coal basin. Bulletin of Toraighyrov University. Energetics Series, 1, 6–21. https://doi.org/10.48081/rzhd2721
- Avdeyev, L., Kaverin, V., Sychev, Y., Telbayeva, S. (2024). Research of the Power Consumption System Coal Mine. Trudy Universiteta, 1. https://doi.org/10.52209/1609-1825_2024_1_445
- Enatskaya, N. Y., Hakimullin, E. R. (2023). Probability theory and mathematical statistics for engineering and technical areas. Moscow: YURAYT Publishing House, 399.
- Enatskaya, N. Y. (2024). Mathematical statistics and random processes. Moscow: YURAYT Publishing House, 201.
- Druzhinin, V., Sivyakova, G., Kalinin, A., Tytiuk, V., Nikolenko, A., Kuznetsov, V., Kuzmenko, M. (2022). Preventing the development of emergency modes of interlocked electric drives of a rolling mill under the impact loads. Diagnostyka, 24 (1), 1–13. https://doi.org/10.29354/diag/157089
- Manusov, V. Z., Orlov, D. V., Sultonov, S., Ahyoev, J., Bumtsend, U. (2022). Analysis of electricity consumption of electrical machines of a coal industry enterprise using the wavelet transform. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1070 (1), 012002. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1070/1/012002
- Issenov, S. S., Issenov, Zh. S., Nurlan, N. N., Mendybaev, S. A. (2017). Development of algorithm flow graph, mealy automaton graph and mathematical models of microprogram control mealy automaton for microprocessor control device. 2017 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), 12, 1–6. https://doi.org/10.1109/sibcon.2017.7998502
- Ji, J., Miao, C., Li, X. (2020). Research on the energy-saving control strategy of a belt conveyor with variable belt speed based on the material flow rate. PLOS ONE, 15 (1), e0227992. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227992
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Shynar Telbayeva, Gulim Nurmaganbetova, Leonid Avdeyev, Vladimir Kaverin, Sultanbek Issenov, Dariuzs Janiszewski, Karshiga Smagulova, Gulmira Nurmagambetova
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
