Оптимізація управління електростанцією з умови мінімуму витрат палива і з урахуванням метеоумов

Сучасні суднові електроенергетичні системи мають низький коефіцієнт завантаження і, як наслідок, низький коефіцієнт корисної дії. Це може бути наслідком не тільки невдалої конфігурації електроенергетичної установки, але й недовершеної організації її режимів роботи. Досі вирішення завдань, що розглядаються, виконують за допомогою приблизних, а частіше достатньо грубих способів, прагнучі підвищити резервування електричної потужності у головних режимах роботи судна. При розрахунку потужності та припустимих значень завантаження електростанції за режимами зазвичай відштовхуються від усереднених або граничних значень змінних, що не керуються (запит завантаження, температура, тиск, вологість навколишнього середовища та ін.). Найбільш характерними змінами параметрів при плаванні судна у тропічних широтах є зменшення потужності двигунів, підвищення витрати пального та температури вихлопних газів, викликані зменшенням заряду повітря та зростанням його температури. Метою цього дослідження є вирішення завдання управління електростанцією з умов мінімуму витрати пального, розробка алгоритмів розрахунку та безперервного контролю припустимих навантажень дизелів, а також алгоритмів автоматичного регулювання параметрів роботи двигуна з урахуванням змін навколишнього середовища. У роботі проаналізовано режими роботи електростанцій сучасних суден та їх середнє завантаження. Запропоновані вирази для визначення сумарного коефіцієнта надлишку повітря двигунів у судновій електростанції з урахуванням витрати вологого та сухого повітря, що визначається за номограмами, наданими у роботі. Отримано вирази, які дозволяють визначити оптимальний коефіцієнт надлишку повітря двигуна внутрішнього згоряння, що відповідає максимальному ККД. Розроблено алгоритми управління електростанцією із урахуванням мінімуму витрати палива шляхом варіювання коефіцієнта надлишку повітря та подачі палива. Виконані дослідження дозволяють встановити правила функціонування системи оптимального управління електростанцією при зміні завантаження, технічного стану генераторних агрегатів та умов навколишнього середовища