Розв'язано задачу підвищення якості та безпеки функціонування гідроенергетичних систем. Удосконалено методи автоматизованого керування каскадами водосховищ за умов дії зовнішніх збурень. Системно проаналізовано великі гідроенергетичні системи з каскадами водосховищ як об'єктів автоматизованого керування. Розроблено математичні моделі процесів керування з урахуванням запізнень та впливу зовнішніх збурень. Розроблено методику й обчислювальні методи ідентифікації робочих характеристик енергоблоків гідроелектростанцій і моделей річкового стоку за умов неповної інформації. Розв'язано задачу оптимального та локально-оптимального оперативного керування електричною виробленою потужністю та рівнями води в каскадах водосховищ. Синтезовано багатовимірні дискретні стабілізувальні та селективно-інваріантні регулятори рівня води в каскаді водосховищ. Запропоновано й обгрунтовано методику вибору їх структури та параметрів. Синтезовані багатовимірні компенсатори запізнень і збурень. Проведено імітаційне моделювання синтезованої системи автоматичного регулювання рівнів води у водосховищах каскада. Показано, що використання розроблених методів забезпечує суттєве зниження рівня впливу зовнішніх збурень на якість процесів керування гідроенергетичними системами.

  Скачати повний текст

Розроблено комплексну математичну модель системи генерації пари, що забезпечує одержання інформації по каналах "рівень в парогенераторі (ПГ) - вологість пари після ПГ", "вологість пари після ПГ - вологість пари перед турбіною" і "витрата пари - вологість пари перед турбіною". Уперше експериментально досліджено парогенеруючий тракт (ПГТ) як об'єкт регулювання вологості пари, одержано нові дані про його статичні та динамічні властивості. Запропоновано нову структуру АСР живлення ПГ, що включає контроль вологості пари перед турбіною.

  Скачати повний текст

Розвинуто математичні моделі функціонального стану паротурбінних установок електростанцій, що дають змогу на підставі лінійних багатофакторних залежностей оперативно визначати зміни техніко-економічних показників виробки електричної та теплової енергії, спричинені змінами схемно-технологічних факторів експлуатації. Запропоновано метод розрахунку надійності технологічних систем енергоустановок електростанцій, що базується на розрахунку імовірності безвідмовної роботи логіко-структурних схем технологічних процесів з послідовним і паралельним з'єднанням нерезервованих і резервованих елементів з різними кратностями резервування, інтенсивностями відмов і відновлень. Уперше розроблено метод автоматизованого оперативного вибору структур і параметрів схем технологічних процесів паротурбінних енергоустановок з урахуванням їх надійності та базуючись на лінійних багатофакторних моделях функціонального стану установок і розрахунку імовірності безвідмовної роботи елементів схеми. Створено метод прогнозування величин виробки електричної та теплової енергії енергоблоками електростанцій з застосуванням лінійних моделей їх функціонального стану, методу розрахунку надійності схем технологічних процесів і методу виявлення за критеріями серій та інверсій трендів значень параметрів, що визначають надійність енергетичного устаткування.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вперше розроблено методику аналізу невизначеності даних з подальшим уточненням границь діапазону можливих значень досліджуваної величини, в основу якої покладено чіткий математичний апарат. Застосовано методику аналізу невизначеності даних для встановлення запасів до порушення критеріїв прийнятності, встановлених нормативною документацією для реакторів ВВЕР-1000. Це дозволяє максимально об'єктивно стверджувати про прийнятний рівень безпеки енергоблоків досліджуваного типу, так як уточнений діапазон можливих значень величини, яка аналізується в жодному з випадків не перевищив гранично допустимі значення критеріїв прийнятності. Продемонстровано, що значення отримані з використанням традиційного аналізу чутливості було знижено внаслідок неврахування ряду комбінацій початкових умов. Висвітлено питання можливості проведення кількісної оцінки впливу кожного зі змінних параметрів на аналізовану розрахункову величину, що дозволяє розробити стратегію удосконалення технічних характеристик устаткування ядерного енергоблоку з реактором ВВЕР-1000. Запропоновано спосіб вирішення проблеми втрати теплоносія першого контуру у випадку аварії з відривом кришки колектора парогенератора та незакриттям пароскидного пристрою. Вперше показано можливість переведення реакторної установки в безпечний кінцевий стан з відповідним вирівнюванням тиску першого та другого контурів енергоблоку з метою недопущення руйнування активної зони ядерного реактора.

  Скачати повний текст

Розроблено повномасштабні тривимірні розрахункові моделі складних ядерно-небезпечних об'єктів Чорнобильської АЕС (реактору РВПК-1000, сховища відпрацьованого ядерного палива (СВЯП-2), паливовмісних мас об'єкту "Укриття"), що найбільш адекватно відображають усі їх конструктивні особливості та масо-габаритні параметри. На основі розроблених моделей проведено розрахунки, що обгрунтовують ядерну безпеку та подають вхідну інформацію для подальших розрахунків радіаційних характеристик об'єктів. За результатами проведеного аналізу чутливості зроблено обгрунтовані спрощення моделей та описано базові моделі. Наведено схему розрахунків та експериментальних досліджень радіаційних характеристик реакторних конструкцій для енергоблоків АЕС з реакторами РВПК.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено цифрові автоматичні системи регулювання (АСР) барабанними котлами середньої потужності та парогенераторами енергоблоків АЕС з реакторами ВВЕР. Для синтезу нових цифрових систем регулювання розроблено аналітичну модель динаміки барабанного котла та експериментально-аналітичну модель динаміки ділянки живлення барабанних парогенераторів енергоблока АЕС з реактором даного типу. З метою стабілізації рівня води в барабанних парогенераторах запропоновано цифровий оптимальний ПІ-регулятор, для оптимального управління всім барабанним котлом - цифровий багатовимірний ПІ-регулятор і його модифікацію з об'єднаним каналом "паливо - повітря". Розроблено багатовимірний цифровий оптимальний ПІ-регулятор з метою управління всією ділянкою живлення енергоблока АЕС з реактором ВВЕР-1000.

  Скачати повний текст

Наведено розв'язок задачі багатокритеріального параметричного синтезу інтелектуальних систем автоматичного керування (САК) енергоблоків атомних станцій генетичними алгоритмами на базі розвитку моделей САК і методів оптимізації їх прямих показників якості та покращених інтегральних квадратичних оцінок. Одержано математичні векторні моделі багатокритеріальних показників якості САК, що враховують критерії стійкості, показники якості та дозволяють формалізувати постановки задач синтезу САК. Розроблено методи синтезу САК на підставі модифікації генетичних алгоритмів для оптимізації узагальненого векторного критерія, що підвищує надійність синтезу оптимальних САК. На базі моделей САК енергоблока проведено синтез регуляторів для нормальних режимів експлуатації.

  Скачати повний текст

Розроблено метод визначення граничного стану бетонних і залізобетонних конструкцій та складних систем будівель і споруд за умов плоского напруженого стану. Запропоновано комплексний підхід, який поєднує застосування методів механіки руйнування (механіки тріщин), нормативні методи оцінки граничного стану залізобетонних елементів конструкцій та програмно-обчислювальні комплекси для оцінки граничного стану споруд складної форми, ослаблених тріщинами, вирізами або отворами. Проаналізовано фізико-механічні характеристики і критичні коефіцієнти інтенсивності напружень для бетону. Висвітлено алгоритм чисельно-аналітичного розв'язку для оцінки граничних станів залізобетонних елементів конструкцій, а також складних плоских і просторових конструкцій будівель. Наведено результати розв'язання ряду інженерних задач оцінки граничних станів панелі житлового будинку, балочного перекриття другого енергоблоку та деформованої (нахиленої) стіни по осі 50 об'єкта "Укриття" Чорнобильської АЕС.

  Скачати повний текст

Висвітлено проблему визначення радіаційного навантаження корпусу реактора ВВЕР-440 діючого енергоблока. Розроблено спеціальне обладнання, що дозволяє точно позиціонувати активаційні детектори біля зовнішньої поверхні корпусу реактора. Наведено результати дозиметричних вимірювань біля зовнішньої поверхні корпусу ВВЕР-440 за наявності та відсутності касет-екранів на периферії активної зони. Проведено оцінювання часу нагромадження корпусом реактора межово-припустимого флюєнса швидких нейтронів.

  Скачати повний текст

Доведено, що задача визначення радіаційного навантаження є задачею статистичного розв'язку. Показано, що для її розв'язання оптимальним є байєсівський підхід, з застосуванням якого розроблено відповідний математичний апарат оцінювання функціоналів нейтронного потоку. Запропоновано розрахунково-експериментальну систему визначення умов опромінення корпусу реактора. Показано, що під час визначення редіаційного навантаження корпусу необхідно враховувати вигоряння ядерного палива в процесі його експлуатації. Розроблено спеціальне устаткування для проведення дозиметричних вимірювань біля зовнішньої поверхні корпусу та проведено комплексний аналіз експериментальних результатів, одержаних на енергоблоках Південно-Української та Хмельницької АЕС.

  Скачати повний текст

Вперше встановлено значення поверхні мікропор органічної та мінеральної частини та показано, що питома поверхня й об'єм мікропор зменшується із збільшенням температури піролізу. Визначено, що питома швидкість горіння антрациту із зростанням температури піролізу знижується, а з ростом ступеня конверсії цей ефект послаблюється. Знайдено вплив зольності й умов попередньої термічної обробки на пористу структуру та характер конверсії вугілля різного ступеня метаморфізму. Досліджено розподіл золи за класами крупності вугільної продукції та сухих відходів антрациту. Розроблено рекомендації щодо вибору та підготовки палива для спалювання в пиловугільних і ЦКШ-котлоагрегатах. Оцінено ефективність модернізації енергоблока із встановленням нового ЦКШ-котлоагрегату, що спалює високозольний антрацит і сухі відходи антрациту.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив якості палива на ефективність і техніко-економічні показники роботи пиловугільних котлів типу ТП-100, ТПП-210А з пилосистемами, оснащеними млинами типу КБМ енергоблоків ТЕС 200 та 300 МВт, що забезпечують досягнення оптимального режиму функціонування устаткування. Розроблено експериментально-розрахунковий метод визначення поправочних коефіцієнтів до питомих витрат молольних куль. Запропоновано метод та алгоритм встановлення обмеження досягнення номінальної потужності енергоблоку залежно від якості твердого палива. Виявлено вплив вологості вугілля на продуктивність кульового барабанного млина. Розроблено метод оцінювання збитків ТЕС внаслідок зниження якості використаного твердого палива. Створено нові схеми пилосистем й обгрунтовано заходи щодо покращання їх роботи на вугіллі погіршеної якості. Здійснено апробацію розроблених методів на устаткованні Трипільської, Бурштинської та Добротвірської ТЕС.

  Скачати повний текст

Проаналізовано сучасні підходи щодо організації систем моніторингу за розвитком небезпечних геологічних процесів на техногенно-навантажених територіях. Розроблено динамічну геолого-геофізичну модель крейдяної товщі та перекриваючих її дисперсних грунтів. Проаналізовано сучасний стан крейдяних і дисперсних грунтів на проммайданчику Рівненської атомної електростанції (РАЕС). Проведено оцінку достовірності прогнозу стану крейдяних і дисперсних грунтів на проммайданчику РАЕС станом на 2010 р. і побудовано карту прогнозу до 2015 р. Визначено рівень грунтових вод на основі даних геофізичного моніторингу для даної території. Проведено статистичне моделювання рівня грунтових вод у 3D варіанті. Розроблено базу даних природних умов для кадастру майданчиків під будівництво нових енергоблоків АЕС. Обгрунтовано комплекс геофізичних методів для вирішення інженерно-геологічних завдань у разі будівництва висотних будинків на прикладі окремих будівельних майданчиків м. Київ.

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення рівня надійності функціонування елементів допоміжного та керувального електрообладнання енергоблока теплової станції шляхом їх діагностування. Розроблено математичні моделі спрацювання робочого ресурсу з метою діагностування силового сухого трансформатора власних потреб, математичну модель для діагностування системи технологічного захисту турбіни. Вдосконалено метод синтезу структурних схем пристроїв для діагностування електрообладнання. Запропоновано мікропроцесорну реалізацію пристрою для діагностування силового сухого трансформатора власних потреб з урахуванням роботи в режимі перевантаження та мікропроцесорні реалізації пристрою для діагностування системи зниження вакууму турбіни, а також алгоритми їх роботи. Розроблені підходи та математичні моделі апробовано та впроваджено на підприємстві ВАТ "Західенерго" - Ладижинська ТЕС та до навчального процесу Вінницького національного технічного університету.

  Скачати повний текст

Вирішено завдання вдосконадення екологічного моніторингу концентрації важких металів у воді ставка-охолоджувача АЕС, що дозволяє заздалегідь запобігати небажаним впливам технологічних процесів АКС на прилеглі екосистеми та покращувати якість води для підвищення працездатності та продовження ресурсу експлуатації основного технологічного устаткування енергоблоків. Теоретично обгрунтовано та побудовано комплексний автоматизований екологічний моніторинг концентрацій важких металів з урахуванням взаємодії всіх технологічних об'єктів системи охолодження АЕС і природних факторів. Проведено експериментальні дослідження режимів експлуатації ставка-охолоджувача ЗАУС і встановлено, що безперервна продувка є головним фактором зниження до стабільного рівня концентрацій важких металів у його воді. На підставі селективного аналізу групи факторів показано, що процес винесення іонів міді з конденсаторів турбін ЗАЕС технологічно обумовлений і неминучий за використання існуючого теплообмінного устаткування АЕС. Продемонстровано можливості прогнозу екологічних умов ставка-охолоджувача, визначення оптимальних значень витрат його продувки-підживлення, які є науковими передумовами для зміни принципової будови системи охолоджування АКС за рахунок переходу на прямоточно-оборотну систему.

  Скачати повний текст

Проаналізовано закономірності кінетики та динаміки вигоряння високозольного вугілля та його коксів у киплячому шарі під тиском (КШТ). Створено лабораторні установки з метою дослідження кінетики та динаміки взаємодії паливних частинок з киснем повітря у КШТ. Розроблено методику імпульсного експерименту, що дозволила визначити залежності швидкості реагування від ступеню конверсії та температури за різних значень тиску у зоні реакції. Для температур 360 - 1000 С, тиску 0,1 - 2,0 МПа, частинок 0,1 - 1,6 мм отримано кінетичні та динамічні характеристики взаємодії вугілля та коксів Донецького, Львівсько-Волинського басейнів, а також донецьких антрацитів та пісного вугілля з киснем повітря. Одержано емпіричні залежності часу вигоряння частинок зазначеного вугілля в КШТ. Наведено технологічну схему установки ЦКШ-1,0 та методи відпрацювання режимів "піроліз - спалювання" у циркулюючому КШТ. Здійснено порівняльний аналіз техніко-економічних показників роботи перспективних та існуючих технологій. Запропоновано рекомендації щодо використання технологій спалювання вугілля у КШТ в енергетиці України відповідно до типу вугілля та потужності енергоблоку.

  Скачати повний текст

Розроблено компромісно-комбінований метод регулювання потужності реакторних установок (РУ) з водо-водяними енергетичними реакторами (ВВЕР)-1000 (В-320) у змінному режимі навантаження. Удосконалено метод аналізу міцності оболонки твела реактора ВВЕР-1000 з використанням енергетичного варіанту теорії повзучості. Синтезовано модель аналізу стану оболонки, що дозволяє достовірно оцінити граничну кількість циклів навантаження оболонки залежно від характеристик змінного режиму та конструкційних особливостей тепловиділяючих зборок (ТВЗ). Проаналізовано вплив невизначеності у заданні режимних параметрів активної зони (АКЗ) АКЗ і конструкційних характеристик твела на оцінювання довговічності його оболонки у режимі змінних навантажень. Запропоновано комплексний показник ефективності експлуатації енергоблока АЕС з ВВЕР-1000 у змінному режимі, що враховує одночасно вимоги цілісності ключових елементів РУ, стабільності фізичних процесів у РУ, економічності та керованості РУ. Запропоновано компромісно-комбінований метод регулювання потужності РУ, що дозволяє забезпечити максимальну ефективність експлуатації РУ з ВВЕР-1000 у змінному режимі. Результати наукового досліження використано у процесі розробки програм регулювання для АЕС України з ВВЕР-1000.

  Скачати повний текст

Створено концепцію синтезу систем автоматичного керування енергоблоку атомної електростанції з використанням математичних моделей і числових методів векторної оптимізації показників якості. Розроблено методи обчислення прямих показників якості та покращених інтегральних квадратичних оцінок, що мають високу точність і швидкодію. Обгрунтовано покроковий принцип переходу до області стійкості системи. Запропоновано векторні цільові функції, що враховують умови стійкості, а також пріоритети показників якості. Розроблено надійні методи оптимізації векторних цільових функцій. Одержано математичні моделі у просторі станів для систем автоматичного управління ядерним реактором, парогенератором і паровою турбіною. Виконано оптимізацію показників якості систем управління енергоблоку, що дозволило оцінити ефективність різних регуляторів.

  Скачати повний текст

Розроблено методи та моделі, що визначають механізми залежності стану бар'єрів безпеки від режимів експлуатації ядерної енергетичної установки (ЯЕУ). Обгрунтовано критерії оцінювання та методи контролю. Проведено математичне моделювання стану бар'єрів безпеки. Ідентифіковано параметри моделі. Створено засоби радіаційно-технологічного контролю. Запропоновано модель відновлення розподілу продуктів поділу ядерного палива (ЯП) за об'ємом ТВЗ з використанням методу реконструктивної алгебричної томографії на базі сингулярного розкладання псевдозворотньої матриці Мура - Пенроуза. Відзначено, що надмірність даних у разі відновлення активності твелів забезпечується спектрометричними вимірюваннями gamma-випромінювання відпрацьованої ТВЗ (ВТВЗ). Розроблено методи ідентифікації ВТВЗ з ушкодженими твелами. Запропоновано відносний показник для оцінювання ефективності експлуатації енергоблоків АЕС з ВВЕР. Синтезовано програмно-технічні комплекси для розв'язання формалізованої задачі радіаційно-технологічного контролю стану бар'єрів безпеки. Запропоновано метод метрологічного забезпечення контролю ЯП без зразкового джерела, який базується на моделі процесів поділу ЯП у легководних реакторах. Запропоновано модель корекції енергетичної залежності чутливості CdZnTe-дозиметра.

  Скачати повний текст