Виртуальная подстанция для обеспечения надежности электроснабжения и безаварийной работы технологического оборудования горнодобывающего предприятия

В статье предложено эффективное решение поддержания высокого уровня надежности электроснабжения и безаварийной работы технологического оборудования, работающего в экстремальных условиях горнодобывающей промышленности. Дается сравнительная оценка назначения и функциональных возможностей виртуальных подстанций Virtual Power Plants (VPP), применяемых на либерализованных рынках электроэнергии Европы и виртуальной подстанции для предприятий горнопромышленного комплекса России.

Делается вывод, что для обеспечения высокой надежности электроснабжения и функционирования оборудования горного предприятия наиболее актуальной является виртуальная подстанция, сочетающая в себе функции оптимальной диспетчерской стратегии, мониторинга и прогнозирования ожидаемого времени перехода электрических сетей и оборудования в неработоспособное состояние.

Представлена функциональная схема электроснабжения предприятия минерально-сырьевого комплекса, которая показывает место и функции виртуальной подстанции в данной системе.

Рассмотрены основные задачи умной сети Smart grid, подчиненной VPP, одной из задач которой является обнаружение анормальных и предаварийных режимов работы важнейших узлов горного оборудования. Для обеспечения комплексного управления в режиме реального времени и координации с различными энергетическими и технологическими объектами предложен алгоритм решения задач комбинаторной оптимизации «плодовой мушки» или «fruit fly algorithm» (BAS).

В статье представлена принципиальная схема и этапы построения математической модели BAS.

Выполнена структурная оптимизация данного алгоритма, улучшающая топологию системы, в результате чего был предложен принцип «роевого интеллекта плодовой мушки» с применением дополнительного иммунного алгоритма. Достоинством данного алгоритма является высокая эффективность поиска за счет реализации функции саморегуляции, исключающей быстрое, но необоснованное решение. Так как одной из целей данного алгоритма является обеспечение бесперебойной работы горного оборудования, рассмотрен мониторинг некоторых технологических параметров этого оборудования.