Работа посвящена вопросам повышения энергетической эффективности и эксплуатационной надежности электротехнических комплексов жилищно-коммунального хозяйства на примере модернизации сетевого насосного агрегата котельной МУП ЖКХ «Боровский». В работе критически проанализирован базовый режим регулирования расхода воды методом дросселирования и доказана его экономическая неэффективность, приводящая к перерасходу до 34% электроэнергии. На основе матричных преобразований Кларк и Парка разработана динамическая математическая модель асинхронного двигателя в обобщенной вращающейся системе координат d-q. Численное моделирование прямого пуска в среде MATLAB/Simulink верифицировало наличие критических динамических перегрузок: пикового тока статора до 1395 А и знакопеременного ударного момента до 1220 Н·м. В качестве решения предложена замкнутая потокоориентированная система векторного управления с узлами динамической декомпозиции перекрестных связей для автономного регулирования момента и потока. На основе имитационного моделирования доказано, что разработанная система обеспечивает жесткое ограничение пускового тока на уровне 300 А, плавный разгон за 0,45 с, а также прецизионную отработку технологических возмущений с динамическим провалом скорости не более 0,68% и временем восстановления 40 мс. В рамках технико-экономического обоснования доказано, что внедрение проектируемого ЧРП на базе FCI-75 обеспечивает годовой экономический эффект в размере 1 264 732 рублей при сроке окупаемости инвестиций 6,2 месяца.

The paper discusses the issues of increasing the energy efficiency and operational reliability of electrotechnical complexes in the housing and communal sector, using the modernization of the main pump unit at the "MUP ZhKKh Borovskiy" boiler house as an example. The baseline water flow control method via throttling is critically analyzed, proving its economic inefficiency and resulting in up to 34% energy waste. Based on the Clarke and Park matrix transformations, a dynamic mathematical model of an induction motor in a generalized rotating d-q reference frame was developed. Numerical simulation of direct-on-line starting in the MATLAB/Simulink environment verified the presence of critical dynamic overloads: a peak stator current up to 1395 A and a transient chaotic torque up to 1220 Nm. As a solution, a closed-loop field-oriented vector control system with dynamic decoupling blocks for cross-coupling EMF compensation is proposed to achieve independent torque and flux control. Simulation results proved that the developed system ensures a strict starting current limitation at 300 A, smooth acceleration within 0.45 s, and precise load disturbance rejection with a dynamic speed drop of no more than 0.68% and a recovery time of 40 ms. The techno-economic assessment confirmed that the implementation of the proposed VFD based on the FCI-75 frequency converter yields an annual economic effect of 1,264,732 rubles with a payback period of 6.2 months.