Визначення надійності елементів електростанцій на базі двигунів внутрішнього згоряння методом найменшої залишкової ентропії

Автори

С. В. Зайченко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (03056, Україна, м. Київ, пр. Перемоги, 37), zstefv@gmail.com, ORCID: 0000-0002-8446-5408

К. І. Почка, Київський національний університет будівництва і архітектури (03037, Україна, м. Київ, пр. Повітрофлотський, 31), shanovniy@ukr.net, ORCID: 0000-0002-0355-002X

Ю. О. Ромасевич, Національний університет біоресурсів і природокористування України (03041, Україна, м. Київ, вул. Героїв Оборони, 15), romasevichyuriy@ukr.net, ORCID: 0000-0001-5069-5929

В. О. Шаленко, Київський національний університет будівництва і архітектури (03037, Україна, м. Київ, пр. Повітрофлотський, 31), vadshal@i.ua, ORCID: 0000-0002-6984-0302

Р. Д. Куліш, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (03056, Україна, м. Київ, пр. Перемоги, 37), ORCID: 0000-0003-0647-1578

М. М. Балака, Київський національний університет будівництва і архітектури (03037, Україна, м. Київ, пр. Повітрофлотський, 31), balaka.mm@knuba.edu.ua, ORCID: 0000-0003-4142-9703

Анотація

У роботі представлено методику вибору діагностичних параметрів для створення системи діагностування автономних джерел електричної енергії на базі бензинового й дизельного двигунів. Проведено аналіз конструктивних особливостей найпоширеніших на ринку України резервних джерел електричної енергії на базі двигунів внутрішнього згорання. Завдяки цьому розроблено логічну модель об’єкта дослідження, що встановлює взаємозв’язок між основними структурними елементами системи, а також визначає можливі стани системи. Проаналізовано вплив виникнення несправного стану кожного елементу на решту елементів системи. Серед нескінченної кількості можливих комбінацій фізичних параметрів, що характеризують систему, для визначення кінцевої кількості діагностичних параметрів запропоновано інформативний критерій – інформаційну ентропію К. Шеннона. Розглянуто рівно вірогідні випадки виходу з робочого стану кожного з елементів системи. Застосовуючи поняття інформаційної ентропії Шеннона, визначено залишкові ентропії системи при несправному стані одного з вузлів автономного джерела живлення. Критерієм інформативності є величина залишкової ентропії. Використання даного критерію дозволило встановити елементи системи, які з найбільшою ефективністю знижують ступінь невизначеності системи. На основі величин залишкової ентропії вибрані вузли системи, стан яких має першочергово контролюватися системою діагностування. Для таких елементів визначені діагностичні параметри і наведені способи їх отримання

Ключові слова: система діагностування, джерело електричної енергії, двигун внутрішнього згорання, генератор

Повний текст: завантажити PDF

Література

1. Сінчук І. О., Бойко С. М., Лосіна К. І. Нетрадиційні та відновлювані джерела енергії. Кременчук: Щербатих О. В., 2013. 192 с.
2. Абрашин В. О., Новічонок С. М. Можливості застосування альтернативних джерел електричної енергії у збройних силах України. Системи озброєння і військова техніка. 2010. № 3 (23). С. 12–18.
3. Гаспарян Т. Г. Двигатель внутреннего сгорания. Большая российская энциклопедия. Электронная версия. 2017.
4. Гильмияров Е. Б., Цветков В. В. Многокритериальный подход к выбору судовой энергетической установки. Вестник МГТУ. 2006. Т. 9. № 3. С. 502–513.
5. Правила классификации и постройки морских судов. Российский морской регистр судоходства. 2003. Т. 2. С. 618.
6. Бойчук В. С., Гашев М. Х., Миколайчук О. А., Громов Г. В., Дибач О. М., Жабін О. I., Воронцов Д. В., Рижов Д. І., Інюшев В. В., Носовський А. В., Шоломицький С. Е. План дій щодо впровадження на АЕС України заходів з підвищення безпеки за результатами стрес-тестів. Ядерна та радіаційна безпека. 2013. № 2 (58). С. 3–7. https://doi.org/10.32918/nrs.2013.2(58).01.
7. Кондратюк В. А., Письменний Є. М., Вєрінов О. М., Філатов В. І., Остапенко І. А. Підвищення безпеки ядерної енергетики з урахуванням уроків важких аварій. Ядерна та радіаційна безпека. 2022. № 3 (95). С. 76–81. https://doi.org/10.32918/nrs.2022.3(95).08.
8. Maughan C. V. Root-cause diagnostics of generator service failures. Proceedings of the IEEE International Conference on Electric Machines and Drives, San Antonio, TX, USA, May 2005. P. 1927–1935. https://doi.org/10.1109/IEMDC.2005.195983.
9. Zaichenko S., Shevchuk S., Opryshko V., Pryadko S., Halem A., Adjebi A. Determination of autonomous electrical energy source technical condition based on an internal combustion engine. 2020 IEEE KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek). Kharkiv, Ukraine, 2020. P. 305–308. https://doi.org/10.1109/KhPIWeek51551.2020.9250074.
10. Shevchuk S., Zaichenko S., Opryshko V., Adjebi A. Determination of the diagnostic system inertial parameters for power generating station combustion engine. 2019 IEEE 6th International Conference on Energy Smart Systems (ESS). Kyiv, Ukraine, 2019. P. 88–91. https://doi.org/10.1109/ESS.2019.8764170.
11. Четвергов В. А., Овчаренко С. М., Бухтеев В. Ф. Техническая диагностика локомотивов: учебное пособие. М.: Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2014. 371 с.

Надійшла до редакції 10.01.2023