ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

.

Результат выполнения конструкторской разработки.

При создании научно обоснованной методологии и автоматизированной системы проектирования, выбора типа и определения параметров АСЭ главная сложность в том, что разработка системы является слабоструктурированной проблемой. Для решения ее проведена структуризация всех ее элементов, заключающаяся в определении классов их принадлежности и нахождении описывающих предметную область множеств признаков и их шкал.

При создании автоматизированной системы энергообеспечения маломощных потребителей решены следующие задачи:

1.Проведен концептуальный анализ элементов автономных систем энергообеспечения и разработана системная модель АСЭ как объекта проектирования.

2. Создана модель АСЭ, обеспечивающая эффективное преобразование любого вида энергии в данной точке пространства, характеризующей своими удельными энергетическими показателями, и выявлены основные количественные критерии для процедуры проектирования.

3. Разработана математическая модель функционирования основных структурных элементов АСЭ и разработаны принципы определения оптимальных значений критериев.

4. Создан комплекс программных средств автоматизации начальных этапов проектирования, реализующий найденные принципы организации САПР, на основе которого решена задача определения типа и выбора преобразователя энергии в составе АСЭ для условий РСО-Алания.

5. Выбран асинхронный генератор для АСЭ как наиболее приемлемый преобразователь энергии для горной и предгорной части РСО-Алании. Разработана структурная схема управления выходными напряжением и частатой ассинхронного генератора микроГЭС. Определена математическая модель системы управления.

6. Исследованы полученные математические модели аналитически, и определены параметры элементов систем управления асинхронным генератором.

Разработаны и исследованы созданные принципиальные схемы систем управления выходными параметрами асинхронных генераторов.

7. Проведены технические эксперименты для идентификации модели доказавшие в производственных условиях экономическую эффективность системы управления.

Разработанная система автоматизированного проектирования (САПР) АСЭ, позволяет решить проблему путем оценки региона с точки зрения обеспеченности возобновляемыми энергоресурсами и энергетической оценки потребителей. При этом предлагаемая САПР позволяет автоматизировать процесс выбора типа и параметров АСЭ. Элементом САПР АСЭ является параметрический синтез установки. Решение задачи параметрического синтеза заключалась в определении числовых значений параметров при заданной структуре и условиях работоспособности, когда задается описание объекта проектирования в виде физической задачи и формализованных требований к этому объекту, определена совокупность варьируемых входных параметров и параметров функционирования. На этой основе построена обобщенная математическая модель объекта с конкретными значениями выходных независимых сигналов. Процедура позволила сформировать процесс синтеза решения на основе стандартных математических задач. Созданная САПР при достаточном анализе удельных энергетических показателей территории, удельных характеристик о доступных преобразователях энергии и сведениях о запросе потребителей позволяет

спроектировать наиболее эффективную АСЭ. Разработанная структурная схема системы управления для регулирования и автоматического поддержания выходных электрических параметров (напряжения и частоты) асинхронного генератора в составе микрогидроэлектростанции типа РПМГЭС-0,2-5,0 способствует более эффективной работе установки.

Система управления предназначена для эксплуатации в стационарных закрытых помещениях при температуре окружающего воздуха от +1°С до 40°С, относительно влажности воздуха 90% при +25°С и соответствует климатическому исполнению УХЛ, категории размещения 4.2 по ГОСТ 15150-69. Высота установки над уровнем моря до 1000 м.

Окружающая среда должна быть не взрывоопасной, не содержащей токоведущей пыли, агрессивных газов паров в конструкциях, разрушающих металлы и изоляцию.

Используя предлагаемую методологию САПР для условий РСО-Алания создана АСЭ на основе микроГЭС с системой управления асинхронным генератором, которая установлена в с.Гули Алагирского района и Турмонском заповеднике Дигорского района РСО-Алания. Экономический эффект от внедрения микроГЭС ПРМГЭС-0,2-5,0 с системой управления для регулирования и автоматического поддержания выходных электрических параметров (напряжения и частоты) асинхронного генератора, в первом случае составил 9300 рублей, а во втором 4250.

Основные технические характеристики микроГЭС ПРМ ГЭС-0,2-5,0