Дата публикации: 2023

Дата публикации в реестре: 2024-04-15T14:20:03Z

Аннотация:

АКТУАЛЬНОСТЬ. Эффективное функционирование городских систем водоснабжения играет важную роль в поддержании нормальной жизнедеятельности городов и населенных пунктов. Особенно важным является управление давлением и оптимизация гидравлических режимов в водопроводных сетях, поскольку они напрямую влияют на надежность водоснабжения и эффективное использование ресурсов. Однако, определение оптимальных параметров и методов регулирования в каждом конкретном случае требует тщательного исследования и анализа. В условиях постоянного увеличения требований к автоматизации водоснабжения и растущих инвестиций в её инфраструктуру, проблема корректного технико-экономического обоснования таких вложений приобретает особую актуальность. ЦЕЛЬ. Для плавного регулирования напорной характеристики насоса в условиях необходимости поддержания заданного давления сети водоснабжения повсеместно применяются преобразователи частоты. В условиях значимости точной оценки инвестиционных затрат на автоматизацию насосных агрегатов возникает необходимость получения уравнений, которые учитывают особенности эксплуатации водопроводной сети на предпроектной стадии. В связи с этим авторы статьи ставят перед собой цель исследовать степень влияния статической составляющей сети водоснабжения на изменение электропотребления насосного агрегата при частотном регулировании и апробировать полученные зависимости на реальной статистике режимов водо-и энергопотребления водозабора «Сож» Гомельского водоканала. МЕТОДЫ. Для решения поставленных задач использовались классические формулы подобия насосного агрегата, отражающие связь между расходом, напором и мощностью потребления. В качестве метрики оценки для верификации модели электропотребления насосного агрегата использовалась среднеквадратическая ошибка (mean squared error), средняя абсолютная ошибка (mean absolute error) и средняя абсолютная ошибка в процентах (mean percentage absolute error). РЕЗУЛЬТАТЫ. Проведенные исследование демонстрирует значительное улучшение точности моделирования электропотребления при использовании модифицированного коэффициента, отражающего степень изменения мощности при изменении частоты питающей сети. При применении этого подхода, среднеквадратическая ошибка уменьшается более чем в два раза, с 0,35 до 0,167, средняя абсолютная ошибка снижается с 0,347 до 0,165, и средняя абсолютная процентная ошибка уменьшается с 0,20% до 0,08%. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведенное исследование подтверждает эффективность применения частотного регулирования насосных агрегатов, обеспечивающего нелинейное изменение электрической мощности, и демонстрирует возможность более точного прогнозирования электропотребления, учитывающего специфику работы водопроводной сети. Результаты этой работы могут быть полезны для проектов по оптимизации систем городского водоснабжения, обеспечивая более точное планирование и использование ресурсов.

Тип: Article