Разработаны усовершенствованные методы численного интегрирования систем дифференциальных уравнений, предназначенные для моделирования динамических электромагнитных процессов в электрических и магнитных цепях. Данные методы внедрены в универсальный программный комплекс COLO, с помощью которого выполнен пример расчета переходных процессов в трехфазном трансформаторе.

Запропоновано застосувати динамічні макромоделі підсхем для встановлення зв'язків між ними в методі роздільного інтегрування, що вирішує значною мірою проблему стійкості обчислювального процесу знаходження динамічних режимів складних електричних кіл по частинах. Наведено приклад формування динамічної макромоделі підсхеми в розробленому програмному комплексі.

Розроблено програмний комплекс Colo для комп'ютерного моделювання динамічних процесів у нелінійних магнітоелектричних схемах заміщення електротехнічних пристроїв, що містять котушки індуктивності та трансформатори.

Дисертацію присвячено питанням дослідження стійкості діакоптичних методів розрахунку перехідних процесів в електричних та електронних колах. Особливу увагу приділено виявленню апріорних критеріїв стійкості діакоптичних процедур. Запропоновано використовувати для розрахунку перехідних процесів А-стійкий діакоптичний метод, який базується на понятті експоненціальної стійкості. Розширено метод використання відношень Релея для оцінки стійкості діакоптичного процесу. Реалізовано оцінку стійкості розрахунку за збуреннями зовнішніх змінних. Наведено критерії оцінки стійкості, реалізовані в програмі діакоптичного аналізу електричних кіл.

Розроблено теоретичні засади використання теорії макромоделювання у діакоптиці. Вперше створено математичний апарат динамічного узгодження розв'язків підсхем з урахуванням їх динамічних і нелінійних властивостей, що значно розширило клас жорстких задач, придатних для моделювання паралельними діакоптичними методами. Удосконалено теорію підсхем, досліджено властивості нової числової різницевої схеми розрахунку перехідних процесів, а також методи паралелізації розрахунків динамічних режимів електричних кіл. Запропоновано заступну схему нелінійної підсхеми в аналогових пристроях, яка відображає її поведінку на окремому етапі інтегрування, що дозволило розв'язати проблему розрахунку електричних схем. Удосконалено теоретичні засади аналізу аналогових електричних кіл з використанням макромоделювання в діакоптиці, які методом редукції підсхем у багатополюсник вирішують проблему стійкості релаксаційних неявних методів розрахунку перехідних процесів сильно зв'язаних жорстких схем, що дозволило аналізувати динамічні режими нелінійних аналогових електричних схем. Вперше запропоновано метод динамічного узгодження розв'язків нелінійних аналогових підсхем з урахуванням їх динамічних і нелінійних властивостей, що значно розширило клас жорстких електричних схем для моделювання паралельними діакоптичними методами. Удосконалено метод підсхем для формування неоднорідних динамічних моделей схем, що дало можливість моделювати компоненти електричних кіл різної фізичної природи, поданих відповідними математичними моделями.

Здійснено розвиток методів підсистем для формування динамічних розрахункових моделей, що дозволили в методі роздільного інтегрування розробити ефективний алгоритм розрахунку динамічних процесів електричних кіл із компонентами, які описуються різними математичними моделями. Розроблений на основі різницевого методу Лакса метод інтегрування рівнянь гіперболічного типу забезпечив стійкий розрахунок динамічних режимів добротних ліній із розподіленими параметрами. Запропонований алгоритм вибору кроку корекції та використання апріорних критеріїв стійкості розрахунку приводить до зменшення часу розрахунку. Результати роботи впроваджені в експлуатацію електричних мереж ВАТ ЕК "Закарпаттяобленерго", а також використано в навчальному процесі Національного університету "Львівська політехніка" у процесі викладання дисципліни "Теорія електричних кіл".

Предложена методика расчета динамических режимов электрических цепей, содержащих нелинейные индуктивности и емкости. Методика основана на явных методах интегрирования дифференциальных уравнений и требует на каждом шаге решения просчета линейной цепи, что сокращает время расчета по сравнению с обычно применяемыми итерационными методами. Методика иллюстрирована расчетом процесса включения трансформатора.

Досліджено проблеми розвитку теорії та методів аналізу динамічних режимів електричних кіл і електротехнічних систем (далі - ЕТС) на основі поєднання методів теоретичної електротехніки, макромоделювання та експертного аналізу апріорної інформації. Наведено класифікацію динамічних систем, детально описано їх неперервні та дискретні моделі, моделі "вхід-вихід" та у вигляді передатної функції. Розглянуто способи спрощення побудови математичних моделей, перспективи застосування макромоделей у вигляді "чорної скриньки" (далі - ЧС) для аналізу динамічних режимів електричних кіл та електротехнічних систем. Розглянуто процедуру побудови дискретних лінійних і нелінійних макромоделей та особливості застосування діакоптики з метою удосконалення макромоделювання елементів електротехнічних систем. Удосконалено універсальний алгоритм побудови дискретних макромоделей у вигляді ЧС в формі змінних стану на основі апріорної інформації, отриманої під час експлуатації об'єктів з використанням експертного аналізу. Розглянуто способи розбиття побудови макромоделі на етапи та необхідності їх подальшої адаптації до сучасних комп'ютерних середовищ математичного моделювання динамічних режимів ЕТС. Здійснено аналіз сучасних комп’ютерних програм моделювання перехідних процесів електротехнічних систем на одно- та багатопроцесорних комп'ютерах. Розглянуто наявні математичні та комп'ютерні моделі й макромоделі елементів електричних кіл і електротехнічних систем із зосередженими та розподіленими параметрами. Описано особливості формування математичних моделей і макромоделей елементів електричних кіл і електротехнічних систем й обґрунтовано вибір оптимальних способів їх побудови. Розглянуто способи одержання апріорної інформації про елементи електричних кіл і електротехнічних систем, методики її оцінювання, форми представлення та її коректну систематизацію. Описано методи експертного аналізу, види отримуваної інформації на його основі й аспекти їх застосування з погляду побудови макромоделей елементів електротехнічних систем. Адаптовано методи теорії експертного аналізу до побудови математичних макромоделей електротехнічних систем та удосконалено підходи застосування критеріїв оцінювання якісних і кількісних характеристик динамічних режимів таких систем з метою вибору оптимальних множин перехідних характеристик, придатних для побудови макромоделей досліджуваних об'єктів. Розглянуто проблему прогнозування перебігу перехідних процесів електротехнічних систем на підставі реальних часових характеристик координат динамічних режимів таких систем, отриманих шляхом реєстрації сучасними системами моніторингу. Для цього розроблено нові математичні макромоделі елементів електричних кіл, а також ЕТС у цілому. Уперше розроблено дискретну макромодель лінії електропересилання у вигляді ЧС в формі дискретних рівнянь стану на підставі результатів комп'ютерного експерименту. Уперше розроблено дискретну макромодель енергоострова у вигляді ЧС в формі дискретних рівнянь стану на підставі результатів моніторингу апаратно-програмним комплексом "Регіна". Розроблено макромоделі, що дозволяють описати складну електротехнічну систему для відтворення параметрів її процесів. Запропоновано методи адаптації макромоделей до комп'ютерних засобів моделювання динамічних режимів електротехнічних систем до середовищ MATLAB / Simulink й АТР / ЕМТР. Створено необхідні компоненти програмного забезпечення, які необхідні для аналізу перехідних процесів електротехнічних систем з використанням розроблених макромоделей. Уперше запропоновано використовувати математичні методи дискретного макромоделювання для побудови макромоделей прогнозування енергоспоживання без постадійного оброблення апріорної інформації, це надало змогу здійснити як коротко- так і довготривале прогнозування енергоспоживання об'єктів. Побудовано дискретні макромоделі для коротко- та довготермінового енергоспоживання конкретних енергооб’єктів України та перевірено їх адекватність. Здійснено апробацію розроблених моделей та макромоделей для дослідження динамічних режимів і процесів конкретних електротехнічних систем та показано доцільність їх використання.

Індекс рубрикатора НБУВ: З211.062

Рубрики:

Динамічний (неусталений) режим

Шифр НБУВ: РА436391 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З211.062

Рубрики:

Динамічний (неусталений) режим

Шифр НБУВ: РА436391 Пошук видання у каталогах НБУВ