Моделювання процесу керування електроспоживанням приймачів підземних залізорудних підприємств

Анотація

У статті представлені результати розробки концепції формату керування процесом споживання електричної енергії електроприймачами підземних гірничорудних підприємств напругою до 1000 В в функції погодинних тарифів на вартість електроенергії, які характеризуються плаваючим ціноутворенням на добу наперед в умовах існуючого ринку. Також враховуються обмеження на тривалість роботи окремої гірничої електроустановки протягом доби, максимальне навантаження на трансформатори підземної підстанції та допустимий замовлений підприємством обсяг електроенергії, перевищення якого призводить до застосування штрафних санкцій. Для рішення задачі керування запропоновано застосувати евристичний оптимізаційний метод, що базується на генетичному алгоритмі. Дослідження ефективності роботи системи здійснювалося шляхом визначення налаштувань алгоритму еволюційного пошуку, які б забезпечували найнижче значення витрат на придбання електроенергії. Зокрема, змінювалася функція схрещування (приймалися одноточкова, двоточкова або Лапласа) та число елітних фенотипів у популяції. Експерименти проводилися на базі пакету Global Optimization Toolbox програмного комплексу MATLAB. Проведене моделювання ефективності роботи системи з різними налаштуваннями генетичного алгоритму продемонструвало, що мінімальні витрати на придбання електроенергії можуть бути забезпечені при залученні методу схрещування Лапласа, кількості фенотипів у популяції 100 з яких елітними, що переходять у наступне покоління без змін, є 10 особин. Такий варіант дозволяє отримати в середньому на 2,62 % меншу добову вартість придбання електроенергії протягом доби ніж інші досліджені параметри. Запропонований метод керування електроспоживання дозволяє виявити на підземних залізорудних підприємствах досяжний потенціал зі зниження енергетичної складової в собівартості кінцевого продукту видобутку. Він може бути рекомендований для практичної реалізації як в умовах діючих, так і проєктуємих підприємств.