Керування режимами електрогідравлічного комплексу на підставі системного підходу

Abstract

Розроблено закони координатно-параметричного поліоптимального керування перехідними та усталеними режимами експлуатаційної ділянки магістрального нафтопроводу. За допомогою системного підходу магістральний нафтопровід представлено як складний ієрархічний електрогідравлічний комплекс, який містить електричну та гідравлічну підсистеми. Поєднано поліоптимальне керування усталеними та динамічними режимами роботи ієрархічної електрогідравлічної системи. Встановлено, що режими роботи нафтоперекачувальних станцій України відрізняються від номінальних і потребують розроблення та реалізації алгоритмів оптимального керування. Визначено критерії глобальної оптимізації верхнього рівня та локальної оптимізації нижнього рівня ієрархічної системи експлуатаційної ділянки магістрального нафтопроводу. Встановлено, що ці критерії взаємозв'язані та мають суперечливий характер. Розроблено закони дискретно-неперервного керування збудженням синхронного електродвигуна. За допомогою регулятора змінної структури реалізовано алгоритми координатно-параметричного поліоптимального керування, що дало змогу підвищити стійкість та ефективність роботи електродвигуна та насоса з одночасним збереженням необхідної якості електропостачання та нафтоперекачування. Вимоги до характеристик регулятора сформовано на підставі отриманих законів керування. Вперше виконано комплексне дослідження роботи ієрархічної електрогідравлічної системи, що дало змогу поєднати закони поліоптимального керування усталеними та динамічними режимами електроприводних насосних агрегатів. Розроблено функціональну схему автоматичного регулятора для реалізації координатно-параметричного керування режимами експлуатаційної ділянки магістрального нафтопроводу. Розв'язок оптимізаційної задачі керування перехідними режимами електрогідравлічного комплексу дає змогу за незначного збільшення часу перехідного процесу досягти розширення результуючої області стійкості насосного агрегату. Підвищення стійкості зумовлено реалізацією алгоритмів локально-оптимального керування, вибір яких здійснюється за допомогою запропонованого координатно-параметричного керування.