Проведено аналіз ефективності комплексу пристроїв обмеження величини та тривалості внутрішніх перенапруг на регулювальний трансформатор статичного компенсатора реактивної потужності прямого регулювання. Встановлено залежність ефективності роботи комплексу пристроїв обмеження перенапруг від головної параметричної характеристики компенсатора (яка визначається як співвідношення між номінальною напругою мережі та найбільшою з номінальних напруг регулювальної обмотки цього трансформатора), що дозволило запропонувати приниципи керування та критерій вибору відповідного методу керування потенціалом бічного електрода швидкодійного високовольтного короткозамикача для підвищення надійності захисту. Розроблено рекомендації щодо зміни схеми та параметрів пристроїв обмеження перенапруг, що зменшують розрахункові дії на вентильні розрядники вольтододатного трансформатора (ВДТ) та вирішують науково-технічну проблему, обумовлену невідповідністю рівнів ізоляції регулювальної обмотки ВДТ та величин перенапруг, що діють на неї.

  Скачати повний текст

Уперше розроблено метод параметричного синтезу асимптотично стійких оптимальних систем керування об'єктами, що перебувають під дією випадкових збурень, що передбачає одночасне розв'язування задачі забезпечення стійкості системи та задачі мінімізації сформованого функціоналу якості та дає змогу уникнути розв'язування матрицевих нерівностей для знаходження параметрів регуляторів системи керування, а також забезпечити покращання техніко-економічних характеристик об'єкта. Створено метод синтезу взаємозв'язаних електромеханічних систем за умови відсутності аналітичного зв'язку між коефіцієнтами регуляторів і сформованим функціоналом якості, тобто відсутності математичної моделі об'єкта в аналітичному вигляді. Удосконалено метод розв'язку оберненої задачі динаміки на базі паралельної структури нейрорегулятора та контролера шляхом використання теорії розривного керування для синтезу контролера, що забезпечує інваріантність системи щодо дії параметричних збурень. Запропоновано метод синтезу нечіткого регулятора на підставі спрощеної бази правил, що реалізує оптимальне керування за комплексним функціоналом якості зі змінними ваговими коефіцієнтами його складових. Наведено метод структурно-параметричного синтезу нечіткого регулятора з використанням штучних нейронних мереж шляхом введення універсальної активаційної функції та застосування на етапі оптимізації гібридного методу оптимізації на базі генетичного алгоритму. Удосконалено метод прямого керування моментом електропривода змінного струму шляхом формування вектора напруги на виході перетворювача частоти на основі принципів теорії нечітких множин та розривного керування, що забезпечує зменшення пульсацій електромагнітного моменту асинхронного двигуна. Розвинуто теорію стійкості нелінійних систем з інтелектуальними регуляторами, зокрема, сформульовано критерій стійкості для системи керування, побудованої на базі принципу керування за повним вектором стану з використанням гравітаційного методу дефаззифікації та вперше доведено стійкість нелінійних систем, побудованих з використанням принципу підпорядкованого керування, з нечітким ПІ-регулятором за умов нормального перекриття функції належності лінгвістичних змінних і гравітаційного методу дефаззифікації.

  Скачати повний текст

Вперше запропоновано проблемно-орієнтований метод структурування й агрегації знань з використанням компактної множини базових типових об'єднань елементів схеми електроенергетичних об'єктів (ЕЕО) та систем продукцій. Розроблено новий метод автоматичного пошуку варіантів оперативних перемикань (ОП) в схемах електричних з'єднань (СЕЗ) топологічно складних ЕЕО за наявності різних експлуатаційних обмежень. Запропоновано новий синтаксис для формалізації знань з оперативно-диспетчерського керування (ОК), використання якого дозволяє формалізувати пошук розв'язків задач ОК, які не мають "жорстких" алгоритмів і потребують виконання ОП в СЕЗ топологічно складних ЕЕО.

  Скачати повний текст

Показано можливість використання подібності моделювання марковських процесів та критеріального моделювання для побудови математичних моделей оцінки якості функціонування систем керування. Запропоновано метод математичного моделювання якості щодо систем оптимального керування на базі схожості математчних моделей марковських процесів та критеріального моделювання, що дає змогу одержати критеріальні моделі відмов та якості функціонування для врахування рівня надійності регулюючих пристроїв під час оптимального керування станами динамічних систем. Сформульовано квазіумови оптимальності задачі критеріального програмувння, використання яких дає змогу вдосконалити метод визначення вектора оптимальних значень критеріїв подібності в задачах великої розмірності. Розроблено метод використання одержаних математичних моделей для врахування якості функціонування пристроїв регулювання напруги під час оптимального керування, що дає змогу підвищити якість електроенергії та зменшити її втрати в електроенергетичних системах.

  Скачати повний текст

Розроблено цифрові пристрої підвищення вірогідності ідентифікації розподілених об'єктів комп'ютеризованих систем (КС) діагностики та контролю енергоспоживання з використанням тональних сигналів за умов розвитку мережі. На підставі формального наведення характеристик пристроїв ідентифікації створено моделі, структуру цифрових пристроїв стабільного генерування та вузькосмугової фільтрації для вірогідного виявлення тональних сигналів під час ідентифікації об'єктів КС енергоспоживання у разі їх значного збільшення. Розроблено та досліджено нові цифрові пристрої сумування двійкових чисел, які забезпечують істинний результат та підвищують функціональну стійкість обчислень за рекурсивним алгоритмом, що уможливило вдосконалення побудови цифрових генераторів і фільтрів тональних сигналів ідентифікації об'єктів КС на основі оптимізованої за кількістю множень цифрової ланки II порядки - цифрового резонатора. Запропоновано цифрові пристрої для побудови генератора сітки частот і набору фільтрів різної частоти, які на два порядка зменшують витрати на апаратуру. За цього скорочується час впровадження у разі розширення КС контролю енергоспоживання.

  Скачати повний текст

Розроблено моделі, методи і алгоритми обробки інформації в автоматизованих системах диспетчерського управління електричними мережами (ЕМ). Обгрунтовано доцільність використання алгебри предикатів і предикатних операцій для моделювання об'єктів ЕМ. Запропоновано моделі елементів, ділянки та стану електричної мережі, які дають змогу розв'язувати задачі аналізу її конфігурації. Розроблено методи та алгоритми побудови моделей, знаходження загальних властивостей, виділення елементів за ознаками загальних властивостей, виявлення місця обриву ЕМ. Удосконалено метод і алгоритм формування системи вузлових напруг. Запропоновано систему ведення оперативних схем ЕМ, що дає змогу формувати графічне поєднання схем елементів і ділянок ЕМ.

  Скачати повний текст

Досліджено питання розробки інформаційних технологій аналізу та прогнозу ритмічних сигналів (на прикладі навантажень енергосистем). Створено новий напрямок у побудові моделей ритмічних сигналів, який грунтується на використанні лінійних випадкових процесів і нового класу процесів - періодичних білих шумів. Обгрунтовано модель енергонавантажень, у якій враховано їх ритмічність. Розроблено принципово нові технології статистичного аналізу та прогнозу навантажень у рамках характеристичних функцій. Високу ефективність запропонованих методів визначено теоретично та підтверджено практично, а їх використання сприяло оптимізації управління режимами енергосистем, іншими об'єктами, що функціонують у режимі ритміки.

  Скачати повний текст

Запропоновано принципи створення автоматизованої геоінформаційно-енергетичної системи (АГІЕС) на базі оптико-електроніки. Одержано дві спеціалізовані моделі АГІЕС та розроблено їх структурну й архітектурну організацію відповідно до призначення, що надають можливість об'єднання до єдиного універсального інформаційно-енергетичного простору різних баз знань, виконання швидкісного та якісного обміну інформацією та забезпечення необхідною енергією, а також розширення області застосування та функціональних можливостей. Для АГІЕС запропоновано модифікованй метод Q-перетворення, що дає змогу підвищити завадостійкість на 11 %. Для його реалізації розроблено алгоритм і програмну реалізацію, а також проаналізовано завадостійкість методу за дії шумових завад різного розподілу. Модифіковано метод паралельного векторно-матричного множення як перспективний метод обробки інформації в АГІЕС. Розроблено структурну модель паралельного векторно-матричного помножувача на базі цього методу, що характеризується підвищенням на порядок обчислювальної продуктивності.

  Скачати повний текст

Показано можливість і доцільність використання параметричної подібності процесів, що оптимізуються, для вдосконалення систем оптимального керування. Запропоновано метод визначення вторинних критеріїв та індикаторів подібності, що дає змогу одержати стійкі відношення між оптимальними значеннями окремих параметрів і побудувати відповідну систему оптимального керування зазначеним процесом. Розроблено метод і вдосконалено систему оптимального керування нормальними режимами електричної системи з використанням параметричної подібності, що дозволяє завдяки оптимізації потоків потужності зменшити втрати електроенергії під час її транспортування. Показано можливість використання вторинних критеріїв подібності у процесі проектування ліній електропередачі та обгрунтовано доцільність комплексного підходу до проектування та експлуатації ліній електропередачі, що дає змогу розробити довгострокову поетапну стратегію реконструкції та вдосконалення електричної системи за встановленим критерієм - зменшення втрат електроенергії та підвищення надійності електропостачання.

  Скачати повний текст

Розроблено метод оптимального поетапного впровадження конденсаторних установок (КУ) у промислову електричну мережу. Розв'язано задачу оптимального керування реактивною потужністю підприємства. Створено математичні моделі керування КУ симетричного виконання та у схемах симетрувальних пристроїв, що дають змогу забезпечити заданий графік реактивних навантажень, зменшити втрати активної потужності у мережах підприємства, встановити допустимі рівні відхилення напруги у вузлах, а знайдені розв'язки для їх реалізації потребують мінімальної кількості комутацій. Розроблено математичну модель і алгоритм оперативного використання резерву КУ.

  Скачати повний текст

Запропоновано метод розв'язання задачі раціонального розміщення фільтрів струменя нульової послідовності (ФСНП) їх на плані існуючої системи електропостачання (СЕ) об'єкта будівництва, який базується на відображенні в схемах заміщення нелінійних навантажень відповідними генераторами струму вищих гармонік і враховує не лише значення амплітуд гармонік напруги в вузлах системи, але й значення амплітуд гармонік струму в нульовому робочому провіднику та втрати електроенергії в СЕ, що дозволяє знизити амплітуди вищих гармонік напруги та струму та заощадити електричну енергію. Одержано аналітичні залежності опору нульової послідовності фільтра та струму розузгодження для запропонованих схемних рішень ФСНП, що дозволяє одержати цільові характеристики фільтра ще на стадії його проектування. Розроблено математичні моделі відомих і запропонованих в роботі ФСНП з використанням існуючої математичної моделі трансформатора з урахуванням опору нульової послідовності фільтра, що дозволяє на стадії проектування досягти таких конструкторсько-технологічних рішень, які забезпечують зниження маси і (або) вартості ФСНП. Запропоновано методи розрахунку індуктивності нульової послідовності обмоток ФСНП для котушок з біфілярними обмотками й обмотками, шари яких чергуються, що використовують індуктивність розсіювання обмоток з врахуванням перехресного розташування проводів у шарах обмоток і параметрів магнітопроводу, що дозволяє досягти раціональних техніко-економічних характеристик ФСНП.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання підвищення ефективності роботи алгоритмів і пристроїв автоматичного частотного розвантаження (АЧР). Запропоновано новий алгоритм, що дозволяє визначити величину виникаючого дефіциту активної потужності, у якому відсутні параметри енергосистеми. Висвітлено засіб підвищення ефективності роботи АЧР-1 шляхом урахування запізнювання у разі вимикання навантаження. Теоретично обгрунтовано метод визначення величини навантаження, який використовує значення швидкості зниження частоти. На підставі порівняльного аналізу різноманітних методів вимірювання промислової частоти зроблено висновок про доцільність використання в пристроях АЧР методу, що базується на фіксації моментів переходу через нуль контрольованої напруги. Проаналізовано деякі похибки виміру частоти даним методом за перехідних режимів у енергосистемі та у самому реле, запропоновано прості й ефективні заходи для зниження їх впливу. Розроблено новий диференціатор на базі широтно-імпульсної модуляції, придатний для диференціонування сигналів, що повільно змінюються. Запропоновано алгоритм функціонування пристроїв АЧР, що дозволяє скоротити витримку часу, яка вводиться для усунення надлишкових спрацьовувань в асинхронному режимі.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему підвищення якості регулювання змінних параметрів, енергетичної ефективності та продуктивності складних електротехнологічних установок, динаміку процесів, в яких не піддається достовірній математичній формалізації за класичними методами. Вирішення цієї проблеми досягнуто на базі математичного апарату нечіткої з урахуванням особливостей певних способів регулювання та стабілізації змінної напруги. Створено пристрої, що забезпечують регулювання та стабілізацію змінних параметрів у широкому діапазоні напруги на базі методів нечіткого управління, які дозволяють приймати вірне рішення щодо управління силовим виконавчим органом за умов непрогнозованої зміни напруги та невизначеності нелінійності навантаження.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано теоретичні засади оцінювання якості електроенергії шляхом удосконалення нормативної бази для реалізації нових підходів щодо формування сукупності показників якості, розробки нових методів виявлення та контролю негативних явищ у мережах, і побудови на їх базі засобів вимірювання з покращаними метрологічними характеристиками. Виділено чотири групи показників якості, що характеризують повільні збурення та спектральні спотворення напруги, а також її западини, часові перенапруги й імпульсні спотворення форми. На підставі процесного підходу щодо керування якістю електроенергії розроблено матричний метод і методику оцінювання її якісного рівня. Обгрунтовано доцільність застосування wavelet-перетворення для видозміни номенклатури показників якості електроенергії та розробки нових методів і засобів виявлення та вимірювання негативних процесів у мережах.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено загальні засади синтезу електромеханічних систем (ЕМС) методом узагальненого характеристичного полінома (УХП), який дозволяє підходити до проблем синтезу різних систем з єдиних методологічних позицій та забезпечити динамічні характеристики координат регулювання, що відповідають стандартним формам розподілу коренів характеристичного полінома. Вперше синтезовано методом УХП ЕМС постійного та змінного струму, у яких може бути реалізована будь-яка стандартна форма перехідного процесу вихідної координати із заданою швидкодією у поєднанні з заданою статичною точністю відпрацювання дії зовнішніх впливів. На базі методу УПХ вперше здійснено синтез ЕМС з комбінованим керуванням за задавальною дією, у результаті одержано астатичну до дії момента статичного навантаження систему у випадку зневажливо малої динамічної похибки та одночасно забезпечено реалізацію будь-якої стандартної форми перехідного процесу для заданої швидкодії вихідної координати регулювання. Вперше удосконалено синтез двомасових ЕМС з метою забезпечення заданих динамічних показників без зниження швидкодії системи у поєднанні з астатизмом системи до дії збурень. Запропоновано методику формування функції мети для оптимального керування з урахуванням умов відповідності екстремалі будь-якій стандартній формі. Розроблено метод визначення меж зони вихідної координати стохастичного об'єкта, вихід за межі якої обумовлює втручання ЕМС у процес стабілізації даної координати, а потрібна швидкодія системи визначається на основі марківської моделі випадкових процесів. Для здійснення адаптації ЕМС за умов дії випадкових збурень до реальних умов експлуатаціїрозвинуто методи розпізнання стану стохастичного об'єкта на основі теорії статистичних рішень, та вперше запропоновано модифікований метод розпізнавання стану стохастичного об'єкта для двовимірного закону розподілу його ідентифікаційних характеристик.

  Скачати повний текст

Уперше розроблено теоретичні основи методів дослідження режимів елементів електроенергетичних систем (ЕЕС) на основі навчання штучних нейронних мереж (ШНМ) за результатами використання симуляційних (математичних) моделей, що слід трактувати як новий науковий напрямок у теорії та практиці моделювання режимів ЕЕС. Установлено, що теоретичні засади та принципи нейроматематичного моделювання режимів електроенергетичних систем базуються на реалізації процесу навчання нейромережевих структур за допомогою математичного моделювання для розв'язання некоректних задач, що в порівнянні з традиційними евристичними підходами та методиками навчання на підставі "прецедентів" забезпечує вищу ефективність функціонування ШНМ. Запропоновано новий підхід щодо моделювання як методу дослідження, наділеного новими властивостями, зміст якого полягає у застосуванні нейроматематичних моделей як інструментарію для розв'язання задач аналізу та оптимізації режимів даних систем і джерела, що здійснює синтез нової, раніше невідомої інформації. Розглянуто основні принципи формування "нейроматематичних ситуаційних карт особливостей" за даними телеметрії для відображання станів електричної мережі, які дозволяють у реальному масштабі часу забезпечити динамічну візуалізацію траєкторії плинного режиму електричної мережі. Наведено ряд методів і методик прикладного моделювання режимів ЕЕС у реальному часі, впроваджених в енергетичні структури та адаптовано для функціонування в існуючі оперативні інформаційно-керуючі комплекси.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Уперше розроблено математичну модель електроенергетичної системи для оцінки її неоднорідності з урахуванням фактичних значень комплексних коефіцієнтів трансформації трансформаторних зв'язків, яку можна використовувати для розробки законів оптимального керування потоками потужності та напругою в електроенергетичних системах (ЕЕС). Розвинуто метод оптимізації нормальних режимів ЕЕС, який базується на принципі найменшої дії, що, на відміну від відомих, дозволяє оцінити мінімум технічних втрат електроенергії під час її транспортування та забезпечує максимальне наближення до нього. Розроблено метод оцінки чутливості оптимальних параметрів режиму ЕЕС, який дозволяє аналітичним шляхом установити межі оптимальних зон нечутливості, координувати роботу локальних систем автоматичного керування ЕЕС, а також зменшити вплив неточності та неповноти вихідної інформації на результат визначення оптимального керування впливів.

  Скачати повний текст