Введение к работе
Актуальность темы. Необходимость адекватного прогнозирования нагрузки судовых электростанций, начиная с ранних этапов проектирования, бусловлен необходимостью определения состава и мощности генератор-ых агрегатов (ГА) судовой электростанции.
Используемые при проектировании методы расчета нагрузок судовых пектростанций имеют существенные различия, приводящие к снижению эчности (повышению погрешности) оценки, вызванные различиями матема-ических моделей оценки (прогноза) потребляемой мощности как отдельны-и потребителями, так и группой одновременно работающих потребителей, тсутствием и (или) различиями учета влияния случайных параметров по-ребителей электроэнергии, изменяющихся во времени. Отсутствие эмпи-ических данных режимов работы потребителей электроэнергии при новом роектировании, наличие укрупненных технических характеристик судов (водоизмещения, мощности энергетической установки), ограничивающих возможности прогнозирования, необходимость снижения погрешности оценки, - всё выше сказанное определяет необходимость постановки и решения научной задачи - повышение эффективности имитационного моделирования нагрузок судовых электростанций с целью использования разработанных методов, начиная с ранних этапов проектирования.
Объект исследования. Процесс определения нагрузок судовых элек-ростанций на ранних этапах проектирования в условиях неполной известности информации и случайного изменения параметров и временных режимов работы судовых потребителей электроэнергии.
Цель работы. Целью работы является исследование и разработка но-ого научно - обоснованного метода расчета нагрузок судовых электростанций, обеспечивающего меньшую погрешность оценки по сравнению с суще-твующими методами.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие адачи:
1) выполнить анализ расчетных моделей оценки потребляемой мощ
ности;
-
разработать укрупненные зависимости оценки суммарной потреб-яемой мощности для использования на ранних этапах проектирования;
-
разработать математические модели оценки суммарной потреб-яемой мощности для различных режимов эксплуатации потребителей
электроэнергии;
-
разработать алгоритмы и программы моделирования режимов потребления электроэнергии;
-
разработать методику определения нагрузок судовых электростанций.
Общие методы исследования. Теоретической основой применяемых работе методов исследования являются методы статистического моделир< вания (Монте - Карло), корреляционно - регрессионного анализа и синтез; метод имитационного моделирования процессов потребления электроэне| гии группой одновременно работающих потребителей во времени, исполі зование пакетов MathCAD, Microsoft Excel при решении уравнений и мат< матической обработке результатов и пакет Delphi 7 для программирована пакета прикладных программ.
Новизна работы. В ходе проведенного в диссертационной работе иі следования получены следующие новые научные результаты:
метод оценки потребляемой мощности, учитывающий случайный хг рактер и диапазоны изменения параметров потребителей электроэнергии;
обоснование метода статистического моделирования параметров пс требителей электроэнергии на основе нормального распределения;
метод имитационного моделирования нагрузок судовой электросил ции с учетом суточных (длительных) режимов работы потребителей;
метод прогноза потребляемой мощности на ранних этапах проектирс вания с использованием абсолютных удельных зависимостей, содержащи известные технические характеристики судов.
Научная и практическая значимость результатов. Полученные в дис сертационной работе результаты (ПО и методика расчета нагрузок) предлг гаются к использованию в процессе проектирования при определении нагрузок судовых электростанций, начиная с ранних этапов проектирования в ус ловиях неполной известности информации, а также при определении нагр\ зок судовых электростанций в условиях случайного изменения параметров и временных режимов работы судовых потребителей электроэнергии.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях:
-
десятый научный симпозиум, Вьетнамская научно - техническая ассоциг ция в РФ.- Москва, ноябрь, 2008;
-
«СЕВЕРГЕОЭКОТЕХ-2009»: X юбилейная международная молодежная научная конференция. - УГТУ, март, 2009;
-
«Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности», 7-ая международная конференция, - СПбГПУ, апрель, 2009;
-
«Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии »: международная научно-техническая конференция. - Тольятти: ТГУ, май, 2009;
-
«Современные проблемы гуманитарных и естественных наук»: международная научно-практическая конференция. - М., июнь, 2009.
Реализация результатов. Полученные результаты внедрены в учебном эоцессе подготовки специалистов в Санкт-Петербургском государственном орском техническом университете - на кафедрах: «Электротехника и элек-юоборудование», «Судовая автоматика и измерения» по специальностям: 30201 - «Системы электроэнергетики и автоматизации судов», 180202 -Системотехника объектов морской инфраструктуры»; на кафедре «Проек-ірование судов» по специальности 180101 - «Кораблестроение»;
Публикации. По теме диссертации опубликованы 7 научно - технических эбот; из них одна без соавторов. В изданиях из Перечня ВАК опубликованы зе научные статьи (в соавторстве, доля автора диссертации-50%).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, че->ipex глав с основными выводами, заключения, списка использованных ис-ічников и трех приложений. Основная часть работы содержит 163 машино-1сных страниц, включая 132 рисунка, 24 таблицы, список использованных эточников из 96 наименований. Приложения содержат 93 страницы.
