DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.11(42).177-183
Components of the Daily Power Consumption Profile of a Coal Mine
About the Authors
Artem Rukhlov, Associate Professor, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Automation, Electrical and Robotic Systems Department, Technical University “Metinvest Polytechnic” LLC, Zaporizhzhia, Ukraine, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-9430-8396, e-mail: artem.rukhlov@mipolytech.education
Nataliia Rukhlova, Associate Professor, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Automation, Electrical and Robotic Systems Department, Technical University “Metinvest Polytechnic” LLC, Zaporizhzhia, Ukraine, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-9694-8864, e-mail: nataliia.rukhlova@mipolytech.education
Mykhailo Voronin, Student, Technical University “Metinvest Polytechnic” LLC, Zaporizhzhia, Ukraine, e-mail: mykhailo.voronin@mipolytech.education
Abstract
The article is dedicated to analysis of the power consumption modes of coal mines and determination of their indicators in the context of implementing various methods of energy supply.
The authors of the article analyze the advantages and disadvantages of centralized and decentralized (combined) methods of enterprise energy supply, and given the current trends in the Ukrainian energy system, this analysis allows us to state that the second option is increasingly more expedient. However, the economic and technological conditions of any method of energy supply encourage enterprises to implement certain measures to regulate the power consumption modes which consist in shifting the operating hours of powerful regulatory consumers throughout the day without causing damage to the technological process. The authors emphasize that such measures can significantly change the estimated (actual) maximum electrical load of a coal mine, which, depending on its new level, may have both negative and positive consequences for the enterprise's power supply system. Under such conditions, determining a new value of the maximum electrical load using known methods will not allow obtaining a correct result due to the failure to consider the modern trends for regulating the power consumption modes.
Therefore, the article proposes to determine the maximum electrical loads of coal mines based on modeled group power consumption profiles, taking into account the new operating modes of technological plants which meet the requirements of the enterprise's power supply system (centralized or decentralized). To this end, the authors have classified the mine's electrical receivers according to the indicators of their individual electrical loading diagrams into three groups - with uniform, stage and random power consumption. This made it possible to determine the constant and random components of the group daily power consumption profile for a coal mine.
Keywords
daily power consumption profile, dispersion, electric loading diagram, coal mine
Full Text:
PDF
References
1. Rukhlov, A.V., Lutsenko, I.M., Rukhlova, N.Iu., Koshelenko, Ye.V., Zamkova, O.A. (2023). Power consumption regulation of enterprises to reduce peak loads in the power system. Zbirnyk naukovykh prats NHU. 74, 204-212 [in Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.33271/crpnmu/74.204
2. Serhiienko, L.V., Serhiienko, O.I. (2024). Justification of the autonomous power supply method of a coal enterprise. Naukovi pratsi DonNTU. Seriia «Elektrotekhnika i enerhetyka». 1 (30), 85-90 [in Ukrainian]. URL: https://elen.donntu.edu.ua/2074-2630-2024-1-85-90.pdf
3. Serhiienko, L.V., Serhiienko, O.I. (2024). Justification of an integrated project for the production of heat and electricity using methane from abandoned mines. Naukovi pratsi DonNTU. Seriia «Elektrotekhnika i enerhetyka». 2 (31), 63-67 [in Ukrainian]. URL: https://elen.donntu.edu.ua/2074-2630-2024-2-63-67.pdf
4. Volynets, V.I., Komenda, N.V., Romaniuk, M.V., Bandura, I.O., Haidai, A.V. (2023). Ranking of electrical complexes of coal mines by energy efficiency. Naukovi pratsi DonNTU. Seriia «Elektrotekhnika i enerhetyka». 2 (29), 17-21 [in Ukrainian]. URL: https://elen.donntu.edu.ua/2074-2630-2023-2-17-21.pdf
5. Dobrovolska, L.N., Volynets, V.I., Bandura, I.O. (2015). Multifactorial forecasting of consumption of electrical complexes of coal mines for planning their energy-efficient modes. Naukovi pratsi VNTU. 2, 1-9 [in Ukrainian].
6. Khorolskyi, V.P., Shpanko, M.I. (2015). Intelligent power consumption management system for stationary installations in mines. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. 4, 173-179 [in Ukrainian].
7. Khorolskyi, V.P., Khorolskyi, D.V., Titorenko, K.H. (2015). Multilevel intelligent system for optimizing power consumption at mining and processing enterprises. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. 2, 192-198 [in Ukrainian].
8. Rukhlov, A.V., Rukhlova, N.Yu., Kyrychenko, M.S. (2024). Power consumption profiles of main fans at the coal mines. Zbirnyk naukovykh prats NHU. 77, 111-117 [in Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.33271/crpnmu/77.111
9. Papaika, Yu.A., Lysenko, O.G., Rodna, K.S., Shevtsova, O.S. (2020). Information technologies in modeling operation modes of mining dewatering plant based on economic and mathematical analysis. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 4, 82-87. DOI: https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-4/082.
10. Razumnyi, Yu.T., Rukhlova, N.Yu., Rukhlov, A.V. (2015). Energy efficient work of a coal mine dewatering plant. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2, 74-79. URL: https://nvngu.in.ua/index.php/uk/arkhiv-zhurnalu/za-vipuskami/1044-2015/zmist-2-2015/
Citations
1. Рухлов А.В., Луценко І.М., Рухлова Н.Ю., Кошеленко Є.В., Замкова О.А. Регулювання електроспоживання підприємств для зниження пікових навантажень в енергосистемі. Збірник наукових праць НГУ, 2023. № 74. С. 204-212. DOI: https://doi.org/10.33271/crpnmu/74.204
2. Сергієнко Л.В., Сергієнко О.І. Обґрунтування способу автономного енергозабезпечення вугільного підприємства. Наукові праці ДонНТУ. Серія «Електротехніка і енергетика», 2024. №1 (30). С. 85-90. URL: https://elen.donntu.edu.ua/2074-2630-2024-1-85-90.pdf
3. Сергієнко Л.В., Сергієнко О.І. Обґрунтування комплексного проекту виробництва теплової та електричної енергії з використанням метану закритих шахт. Наукові праці ДонНТУ. Серія «Електротехніка і енергетика», 2024. №2 (31). С. 63-67. URL: https://elen.donntu.edu.ua/2074-2630-2024-2-63-67.pdf
4. Волинець В.І., Коменда Н.В., Романюк М.В., Бандура І.О., Гайдай А.В. Ранжування електротехнічних комплексів вугільних шахт за енергоефективністю. Наукові праці ДонНТУ. Серія «Електротехніка і енергетика», 2023. №2 (29). С. 17-21. URL: https://elen.donntu.edu.ua/2074-2630-2023-2-17-21.pdf
5. Добровольська Л.Н., Волинець В.І., Бандура І.О. Багатофакторне прогнозування споживання електротехнічних комплексів вугільних шахт для планування їхніх енергоефективних режимів. Наукові праці ВНТУ, 2015. № 2. 1-9.
6. Хорольський В.П., Шпанько М.І. Інтелектуальна система управління електроспоживанням стаціонарних установок шахт. Вісник Хмельницького національного університету, 2015. № 4. 173-179.
7. Хорольський В.П., Хорольський Д.В., Тіторенко К.Г. Багаторівнева інтелектуальна система оптимізації електроспоживання гірничо-збагачувальних підприємств. Вісник Хмельницького національного університету, 2015. № 2. 192-198.
8. Рухлов А.В., Рухлова Н.Ю., Кириченко М.С. Профілі електроспоживання головних вентиляторів вугільних шахт. Збірник наукових праць НГУ, 2024. № 77. С. 111-117. DOI: https://doi.org/10.33271/crpnmu/77.111
9. Papaika Yu.A., Lysenko O.G., Rodna K.S., Shevtsova O.S. Information technologies in modeling operation modes of mining dewatering plant based on economic and mathematical analysis. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2020. № 4, 82-87. DOI: https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-4/082.
10. Razumnyi Yu.T., Rukhlova N.Yu., Rukhlov A.V. Energy efficient work of a coal mine dewatering plant. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2015. № 2. 74-79. URL: https://nvngu.in.ua/index.php/uk/arkhiv-zhurnalu/za-vipuskami/1044-2015/zmist-2-2015/
Copyright (c) 2025 Artem Rukhlov, Nataliia Rukhlova, Mykhailo Voronin
Components of the Daily Power Consumption Profile of a Coal Mine
About the Authors
Artem Rukhlov, Associate Professor, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Automation, Electrical and Robotic Systems Department, Technical University “Metinvest Polytechnic” LLC, Zaporizhzhia, Ukraine, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-9430-8396, e-mail: artem.rukhlov@mipolytech.education
Nataliia Rukhlova, Associate Professor, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Automation, Electrical and Robotic Systems Department, Technical University “Metinvest Polytechnic” LLC, Zaporizhzhia, Ukraine, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-9694-8864, e-mail: nataliia.rukhlova@mipolytech.education
Mykhailo Voronin, Student, Technical University “Metinvest Polytechnic” LLC, Zaporizhzhia, Ukraine, e-mail: mykhailo.voronin@mipolytech.education
Abstract
Keywords
Full Text:
PDFReferences
1. Rukhlov, A.V., Lutsenko, I.M., Rukhlova, N.Iu., Koshelenko, Ye.V., Zamkova, O.A. (2023). Power consumption regulation of enterprises to reduce peak loads in the power system. Zbirnyk naukovykh prats NHU. 74, 204-212 [in Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.33271/crpnmu/74.204
2. Serhiienko, L.V., Serhiienko, O.I. (2024). Justification of the autonomous power supply method of a coal enterprise. Naukovi pratsi DonNTU. Seriia «Elektrotekhnika i enerhetyka». 1 (30), 85-90 [in Ukrainian]. URL: https://elen.donntu.edu.ua/2074-2630-2024-1-85-90.pdf
3. Serhiienko, L.V., Serhiienko, O.I. (2024). Justification of an integrated project for the production of heat and electricity using methane from abandoned mines. Naukovi pratsi DonNTU. Seriia «Elektrotekhnika i enerhetyka». 2 (31), 63-67 [in Ukrainian]. URL: https://elen.donntu.edu.ua/2074-2630-2024-2-63-67.pdf
4. Volynets, V.I., Komenda, N.V., Romaniuk, M.V., Bandura, I.O., Haidai, A.V. (2023). Ranking of electrical complexes of coal mines by energy efficiency. Naukovi pratsi DonNTU. Seriia «Elektrotekhnika i enerhetyka». 2 (29), 17-21 [in Ukrainian]. URL: https://elen.donntu.edu.ua/2074-2630-2023-2-17-21.pdf
5. Dobrovolska, L.N., Volynets, V.I., Bandura, I.O. (2015). Multifactorial forecasting of consumption of electrical complexes of coal mines for planning their energy-efficient modes. Naukovi pratsi VNTU. 2, 1-9 [in Ukrainian].
6. Khorolskyi, V.P., Shpanko, M.I. (2015). Intelligent power consumption management system for stationary installations in mines. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. 4, 173-179 [in Ukrainian].
7. Khorolskyi, V.P., Khorolskyi, D.V., Titorenko, K.H. (2015). Multilevel intelligent system for optimizing power consumption at mining and processing enterprises. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. 2, 192-198 [in Ukrainian].
8. Rukhlov, A.V., Rukhlova, N.Yu., Kyrychenko, M.S. (2024). Power consumption profiles of main fans at the coal mines. Zbirnyk naukovykh prats NHU. 77, 111-117 [in Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.33271/crpnmu/77.111
9. Papaika, Yu.A., Lysenko, O.G., Rodna, K.S., Shevtsova, O.S. (2020). Information technologies in modeling operation modes of mining dewatering plant based on economic and mathematical analysis. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 4, 82-87. DOI: https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-4/082.
10. Razumnyi, Yu.T., Rukhlova, N.Yu., Rukhlov, A.V. (2015). Energy efficient work of a coal mine dewatering plant. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2, 74-79. URL: https://nvngu.in.ua/index.php/uk/arkhiv-zhurnalu/za-vipuskami/1044-2015/zmist-2-2015/
Citations
1. Рухлов А.В., Луценко І.М., Рухлова Н.Ю., Кошеленко Є.В., Замкова О.А. Регулювання електроспоживання підприємств для зниження пікових навантажень в енергосистемі. Збірник наукових праць НГУ, 2023. № 74. С. 204-212. DOI: https://doi.org/10.33271/crpnmu/74.204
2. Сергієнко Л.В., Сергієнко О.І. Обґрунтування способу автономного енергозабезпечення вугільного підприємства. Наукові праці ДонНТУ. Серія «Електротехніка і енергетика», 2024. №1 (30). С. 85-90. URL: https://elen.donntu.edu.ua/2074-2630-2024-1-85-90.pdf
3. Сергієнко Л.В., Сергієнко О.І. Обґрунтування комплексного проекту виробництва теплової та електричної енергії з використанням метану закритих шахт. Наукові праці ДонНТУ. Серія «Електротехніка і енергетика», 2024. №2 (31). С. 63-67. URL: https://elen.donntu.edu.ua/2074-2630-2024-2-63-67.pdf
4. Волинець В.І., Коменда Н.В., Романюк М.В., Бандура І.О., Гайдай А.В. Ранжування електротехнічних комплексів вугільних шахт за енергоефективністю. Наукові праці ДонНТУ. Серія «Електротехніка і енергетика», 2023. №2 (29). С. 17-21. URL: https://elen.donntu.edu.ua/2074-2630-2023-2-17-21.pdf
5. Добровольська Л.Н., Волинець В.І., Бандура І.О. Багатофакторне прогнозування споживання електротехнічних комплексів вугільних шахт для планування їхніх енергоефективних режимів. Наукові праці ВНТУ, 2015. № 2. 1-9.
6. Хорольський В.П., Шпанько М.І. Інтелектуальна система управління електроспоживанням стаціонарних установок шахт. Вісник Хмельницького національного університету, 2015. № 4. 173-179.
7. Хорольський В.П., Хорольський Д.В., Тіторенко К.Г. Багаторівнева інтелектуальна система оптимізації електроспоживання гірничо-збагачувальних підприємств. Вісник Хмельницького національного університету, 2015. № 2. 192-198.
8. Рухлов А.В., Рухлова Н.Ю., Кириченко М.С. Профілі електроспоживання головних вентиляторів вугільних шахт. Збірник наукових праць НГУ, 2024. № 77. С. 111-117. DOI: https://doi.org/10.33271/crpnmu/77.111
9. Papaika Yu.A., Lysenko O.G., Rodna K.S., Shevtsova O.S. Information technologies in modeling operation modes of mining dewatering plant based on economic and mathematical analysis. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2020. № 4, 82-87. DOI: https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-4/082.
10. Razumnyi Yu.T., Rukhlova N.Yu., Rukhlov A.V. Energy efficient work of a coal mine dewatering plant. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2015. № 2. 74-79. URL: https://nvngu.in.ua/index.php/uk/arkhiv-zhurnalu/za-vipuskami/1044-2015/zmist-2-2015/