Анализ надежности элементов системы электроснабжения карьеров
Автор: Клюев Р.В.
Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Рубрика: Энергетика, автоматизация и энергоэффективность
Статья в выпуске: 2 т.9, 2024 года.
Бесплатный доступ
В области проектирования систем электроснабжения карьеров важная роль отводится вопросам анализа надежности элементов, которые могут быть решены в ходе проведения комплексного применения различных методов расчета отдельных видов электрооборудования и сетевых устройств в системах электроснабжения. Целью работы является установление оптимальных параметров электроснабжения рудника открытых горных работ горно-обогатительных комбинатов, проведение исследований, позволяющих создать технико-экономическую модель системы. Установлено, что математическая статистика дает ряд методов установления однородности (или разнородности) совокупности значений случайной величины. При анализе данных аварийной статистики электрооборудования наиболее приемлемым является метод сравнительной оценки двух выборочных средних (по сравнению с методом сравнения эмпирического распределения с нормальным или методом скользящей средней). В работе приведены обработанные на основе данных аварийности электрооборудования рудничных подстанций и сетевых устройств карьера, также представлены соотношения между надежностью схемы и ее элементами и показано влияние надежности защиты на надежность схемы. Представлены методы оптимизации систем электроснабжения карьеров, заключающиеся в применении градиентных методов первого порядка, методов второго порядка или так называемых квадратичных методов оптимизации, методов случайного поиска. В качестве наиболее распространенных для решения задач нелинейного программирования используется группа градиентных методов, среди которых в первую очередь следует рассматривать метод наискорейшего спуска. Сочетание случайного поиска с методом штрафных функций дает возможность определять условные экстремумы для задачи оптимизации режима работы электрической сети и системы. Также рассматривается метод случайного спуска, заключающийся в определении минимума целевой функции по соответствующему алгоритму, при котором направление движения в общем случае задается случайным вектором, равномерно распределенным по гипосфере.
Надежность элементов, система электроснабжения, карьер, градиентные методы, аварийность, рудничные подстанции, случайный поиск, целевая функция
Короткий адрес: https://sciup.org/140306911
IDR: 140306911 | DOI: 10.17073/2500-0632-2024-03-254
Список литературы Анализ надежности элементов системы электроснабжения карьеров
- Пирогов Г. Г. Принципы вскрытия рудных месторождений при разработке на базе подземных горно-обогатительных комплексов. Учёные записки Забайкальского государственного университета. Серия Физика, математика, техника, технология. 2017;12(4):73–79. https://doi.org/10.21209/2308-8761-2017-12-4-73-79 Pirogov G. G. The principles of opening ore deposits in the development on the basis of underground mining complexesю Scholarly Notes of Transbaikal State University. Series Physics, Mathematics, Engineering, Technology. 2017;12(4):73–79. (In Russ.) https://doi.org/10.21209/2308-8761-2017-12-4-73-79
- Каплунов Д. Р., Ломоносов Г. Г. Основные проблемы освоения недр при подземной разработке рудных месторождений. Горный журнал. 1999;(1):42–45. Kaplunov D. R., Lomonosov G. G. Main problems of subsoil development during underground mining of ore deposits. Gornyi Zhurnal. 1999;(1):42–45. (In Russ.)
- Тугай Ю. И., Гай А. В., Стахнюк С. В. Построение моделей надежности системы электроснабжения с использованием метода статистического моделирования Монте-Карло. Агротехника и энергообеспечение. 2015;1(5):96–107. Tugai Yu. I., Gai A. V., Stachniuk S. V. The model’s construction of power system reliability based on using Monte Carlo simulation. Agrotekhnika i Energoobespecheniye. 2015;1(5):96–107. (In Russ.)
- Ершов С. В., Демьянов Д. В. Построение математических моделей надежности системы электроснабжения предприятия. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017;(12–1):118–125. Ershov S. V., Demyanov D. V. The definition of indicators of system of power supply enterprise. Izvestiya Tula State University. Technical Science. 2017;(12–1):118–125. (In Russ.)
- Corrigan C. C., Ikonnikova S. A. A review of the use of AI in the mining industry: Insights and ethical considerations for multi-objective optimization. The Extractive Industries and Society. 2024;17:101440. https://doi.org/10.1016/j.exis.2024.101440
- Yaakoubi Y., Dimitrakopoulos R. Learning to schedule heuristics for the simultaneous stochastic optimization of mining complexes. Computers & Operations Research. 2023;159:106349. https://doi.org/10.1016/j.cor.2023.106349
- Суслов Н. М., Чернухин С. А., Суслов Д. Н. Повышение энергоэффективности шагающего драглайна. Известия Уральского государственного горного университета. 2020;(3):131–139. https://doi.org/10.21440/2307-2091-2020-3-131-139 Suslov N. M., Chernukhin S. A., Suslov D. N. Increasing energy efficiency of walker dragline. News of the Ural State Mining University. 2020;(3):131–139. (In Russ.) https://doi.org/10.21440/2307-2091-2020-3-131-139
- Клюев Р. В., Босиков И. И., Гаврина О. А., Ляшенко В. И. Оценка эксплуатационной надежности электроснабжения развивающихся участков добычи руд на высокогорном руднике. Горные науки и технологии. 2021;6(3): 211–220. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-3-211-220 Klyuev R. V., Bosikov I. I., Gavrina O. A., Lyashenko V. I. Assessment of operational reliability of power supply to developing ore mining areas at a high-altitude mine. Mining Science and Technology ( Russia). 2021;6(3):211–220. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-3-211-220
- Петров В. Л., Пичуев А. В. Оценка опасности несимметричных режимов утечки тока через изоляцию в подземных электрических сетях горных предприятий. Энергобезопасность и энергосбережение. 2022;(5):15–22. Petrov V. L., Pichuev A. V. Hazard assessment of asymmetric modes for leakage current flowing through insulation in underground mine electrical grids. Energy Safety and Energy Economy. 2022;(5):15–22. (In Russ.)
- Клюев Р. В., Голик В. И., Босиков И. И., Гаврина О. А. Обеспечение электробезопасности высокогорного карьера за счет выбора селективной релейной защиты в электрических сетях напряжением выше 1 кВ. Безопасность труда в промышленности. 2021;(9):31–37. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2021-9-31-37 Klyuev R. V., Golik V. I., Bosikov I. I., Gavrina O. A. Ensuring electrical safety of a mountain quarry by choosing selective relay protection in the electrical networks with the voltage above 1 kV. Occupational Safety in Industry. 2021;(9):31–37. (In Russ.) https://doi.org/10.24000/0409-2961-2021-9-31-37
- Пелипенко М. В., Баловцев С. В., Айнбиндер И. И. К вопросу комплексной оценки рисков аварий на рудниках. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019;(11):180–192. https://doi.org/25018/0236-1493-2019-11-0-180-192 Pelipenko M. V., Balovtsev S. V., Aynbinder I. I. Integrated accident risk assessment in mines. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2019;(11):180–192. (In Russ.) https://doi.org/25018/0236-1493-2019-11-0-180-192
- Kulikova E. Yu., Balovtsev S. V. Risk control system for the construction of urban underground structures. In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Conference on Construction,
- Architecture and Technosphere Safety (ICCATS 2020). 6–12 September 2020, Sochi, Russia. 2020;62(4):042020.
- https://doi.org/10.1088/1757-899X/962/4/042020
- Cabral E. A., Tofoli F. L., Sampaio R. F., Leão R. P. S. Reliability assessment applied in the design of an industrial substation in the context of Industry 4.0. Electric Power Systems Research. 2024;231:110365. https://doi.org/10.1016/j.epsr.2024.110365
- Singh K., Kalra Sh. Reliability forecasting and accelerated lifetime testing in advanced CMOS technologies. Microelectronics Reliability. 2023;151:115261. https://doi.org/10.1016/j.microrel.2023.115261
- Jia Q., Fu G., Xie X. et al. Enhancing accident cause analysis through text classification and accident causation theory: A case study of coal mine gas explosion accidents. Process Safety and Environmental Protection. 2024;185:989–1002. https://doi.org/10.1016/j.psep.2024.03.066
- Li W., Wang L., Ye Zh. et al. A dynamic combination algorithm based scenario construction theory for mine water-inrush accident multi-objective optimization. Expert Systems with Applications. 2024;238(A):121871. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2023.121871
- Певзнер Л. Д., Киселев Н. А. Система автоматического управления процессом черпания шагающего экскаватора-драглайна. Горные науки и технологии. 2022;7(1):57–65. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2022-1-57-65 Pevzner L. D., Kiselev N. A. Automatic control system for walking dragline excavator digging. Mining Science and Technology (Russia). 2022;7(1):57–65. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2022-1-57-65
- Соколов A. A., Орлова Л. Г., Башмур К. А. и др. Моделирование различных режимов работы трансформаторов, применяемых на подстанциях горнодобывающей промышленности. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023;(11–1):278–291. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_278 Sokolov A. A., Orlova L. G., Bashmur K. A. Ensuring uninterrupted power supply to mining enterprises by developing virtual models of different operation modes of transformer substations. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023;(11–1):278–291. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_278
- Yokoyama K., Yoshii A., Adachi T., Kasai R. Application of Fletcher-Powell’s optimization method to process/device simulation of MOSFET characteristics. Solid-State Electronics. 1982;25(3):201–203. https://doi.org/10.1016/0038-1101(82)90108-3
- Sieniutycz S., Jeżowski J. 1 – Brief review of static optimization methods. In: Energy Optimization in Process Systems and Fuel Cells. 3rd Edition. Elsevier; 2018. Pp. 1–41. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102557-4.00001-3
- Мисриханов М. Ш., Русина А. Г. Инновационный подход к решению режимных задач при управлении электроэнергетическими системами. Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2012;(3):22–27 Misrikhanov M. Sh., Rusina A. G. Innovative approach to solving regime problems in managing electric power systems. Vestnik of Ivanovo State Power Engineering University. 2012;(3):22–27. (In Russ.)