Features of power consumption management in complex production systems

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Solving the problems of optimizing modes and power consumption management in complex production systems is closely related to the availability of sufficient and reliable information about the features of the technological process. The features of non-stationary production modes and the possibilities of power consumption management in these conditions are considered. The results of the analysis of power consumption modes are obtained on the basis of taking into account a number of random factors determined by both internal and external circumstances, provided that the production plan (task) is mandatory. The application of the theory of emissions of random processes to increase the reliability of the initial information is justified. The necessity of further investigation of the features of technological processes in complex production systems based on the probabilistic structure and random functions is substantiated. This is due to the fact that the radiation characteristics are physically visible, they are quite easy to measure, and in many tasks, they allow you to make the transition from analog to digital representation of information simultaneously with measurements.

Full Text

Restricted Access

About the authors

B. V. Papkov

Nizhny Novgorod State University of Engineering and Economics

Email: ilyushin.pv@mail.ru
Russian Federation, Knyaginino

P. V. Ilyushin

Energy Research Institute of Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ilyushin.pv@mail.ru
Russian Federation, Moscow

A. L. Kulikov

R.E. Alekseev Nizhny Novgorod State Technical University

Email: ilyushin.pv@mail.ru
Russian Federation, Nizhny Novgorod

References

  1. Есяков С.Я., Лунин К.А., Стенников В.А., Воропай Н.И., Редько И.Я., Баринов В.А. Трансформация электроэнергетических систем // Электроэнергия. Передача и распределение. 2019. № 4. С. 134–141.
  2. Тягунов М.Г. Цифровая трансформация и энергетика // Энергетическая политика. 2021. № 9. С. 74–85.
  3. Воропай Н.И. Направления и проблемы трансформации электроэнергетических систем // Электричество. 2020. № 7. С. 12–21.
  4. Цуриков Г.Н., Щербатов И.А. Применение промышленного интернета вещей на объектах энергетики // Мехатроника, автоматика и робототехника. 2018. № 2. С. 97–100.
  5. Массель Л.В. Современный этап развития искусственного интеллекта (ИИ) и применение методов и систем ИИ в энергетике // Информационные и математические технологии в науке и управлении. 2021. № 4. С. 5–20.
  6. Иващенко В.А. Теоретико-методологические основы, методы и математические модели управления электропотреблением промышленных предприятий // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2005. № 2. С. 100–114.
  7. Соляник А.И. Современное состояние научной методологии формирования инвестиционной и ценовой политики электроэнергетики // Экономика и предпринимательство. 2016. № 12. С. 963–966.
  8. Воропай Н.И., Ефимов Д.Н., Решетов В.И. Анализ механизма развития системных аварий в электроэнергетических системах // Электричество. 2008. № 10. С. 12–24.
  9. Колосок И.Н., Коркина Е.С. Анализ кибербезопасности цифровой подстанции с позиций киберфизической системы // Информационные и математические технологии в науке и управлении. 2019. № 3. С. 121–131.
  10. Резчиков А.Ф. Структуры автоматизированных систем управления энергетикой промышленных предприятий. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1983, ч. 1 – 120 с., ч. 2 – 164 с.
  11. Илюшин П.В. Интеграция электростанций на основе возобновляемых источников энергии в единой энергетической системе России: обзор проблемных вопросов и подходов к их решению // Вестник МЭИ. 2022. № 4. С. 98–107.
  12. Бык Ф.Л., Илюшин П.В., Мышкина Л.С. Особенности и перспективы развития распределенной энергетики в России // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2021. Т. 64. № 6. С. 78–87.
  13. Kulikov A.L., Shepovalova O.V., Ilyushin P.V., Filippov S.P., Chirkov S.V. Control of electric power quality indicators in distribution networks comprising a high share of solar photovoltaic and wind power stations // Energy Reports. 2022. Т. 8. № 9. Pp. 1501–1514.
  14. Куликов А.Л., Илюшин П.В., Севостьянов А.А. Применение статистического выборочного контроля при мониторинге показателей качества электрической энергии в современных системах электроснабжения // Электротехника. 2022. № 4. С. 46–53.
  15. Воропай Н.И., Стенников В.А., Барахтенко Е.А. Интегрированные энергетические системы: вызовы, тенденции, идеология // Проблемы прогнозирования. 2017. № 5. С. 39–49.
  16. Гвоздев Д.Б., Болонов В.О., Окнин Е.П., Здирук К.Б., Кузьминов И.М. О возможности применения цифровых двойников в управлении объектами электроэнергетики // Электроэнергия. Передача и распределение. 2019. № 6. С. 30–35.
  17. Илюшин П.В. Особенности противоаварийного управления при аварийных дефицитах мощности в автономных энергосистемах // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2016. № 5. С. 2–11.
  18. Папков Б.В., Куликов А.Л. Теория систем и системный анализ для электроэнергетиков. – М.: Издательство Юрайт, 2016. – 470 с.
  19. Воропай Н.И. Надежность систем электроснабжения. Изд. 2-е, перераб. и доп. – Новосибирск: Наука, 2015. – 208 с.
  20. Папков Б.В., Осокин В.Л. Управление электропотреблением в интеллектуальных системах электроснабжения. – Старый Оскол: ТНТ, 2023. – 440 с.
  21. Папков Б.В., Осокин В.Л. Вероятностные и статистические методы оценки надежности элементов и систем электроэнергетики: теория, примеры, задачи. – Старый Оскол: ТНТ, 2017. – 424 с.
  22. Свиридов В.В. Контроль в сложных системах. – М.: Знание, 1978. – 64 с.
  23. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. – М.: Высш. шк., 1999. – 576 с.
  24. Эдельман В.И. Надежность технических систем: экономическая оценка. – М.: Экономика, 1988. – 151 с.
  25. Хименко В.И. Выбросы случайных процессов и проблема пересечения уровней. – М.: ТЕХНОСФЕРА. 2022. – 582 с.
  26. Илюшин П.В. Выбор управляющих воздействий противоаварийной автоматики в распределительных сетях для повышения надежности электроснабжения потребителей // Релейная защита и автоматизация. 2013. № 3. С. 74–81.
  27. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. – М.: Изд-во ЛКИ/ URSS, 2015.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Graph of fulfilment of the plan (task) on output B and power consumption W of a complex production system: 1 - planned; 2 - possible variant of output; 3 - alternative variant of output at one of the stages

Download (71KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Graph of fulfilment of the plan (task) on output B and power consumption W at delay for the time of repair of the element: 1 - planned; 2 - possible variant of output; 3 - variant of output at the rate Vmax; 4 - alternative variant of output at the rate Vmax

Download (71KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Block diagram of the algorithm for monitoring the current state of the technological process and power consumption

Download (243KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Graph of possible fluctuations of the system parameter

Download (142KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Graph of sample realisation of the random function and emission characteristics of its trajectory

Download (223KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Graph of technological process with exceeding two critical levels of power consumption

Download (48KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Российская академия наук