Запропоновано мікропроцесорний інформаційно-діагностичний комплекс "Регіна" для діагностування аналогових автоматичних регуляторів збудження синхронних машин. Розглянуто основні принципи побудови експертних систем діагностування автоматичних регуляторів збудження.

Запропоновано методику оцінки технічного стану електрообладнання в реальному масштабі часу, яка базується на створенні послідовності "нечітких" нелінійних авторегресійних моделей з зовнішнім входом (NARX). Для ідентифікації параметрів моделі використано адаптивну нейро-нечітку мережу, налагоджену для справного стану електрообладнання. Навчання та перевірка мережі базується на вибірках перехідних процесів, представлених у форматі COMTRADE.

Запропоновано дворівневий підхід до створення експертної системи (ЕС) оцінки технічного стану систем збудження потужних турбогенераторів АЕС у реальному масштабі часу, за якого перший рівень ЕС - класифікатор, призначений для аналізу перехідних режимів роботи обладнанння, другий - ідентифікатор, що дає змогу виявляти несправне обладнання системи збудження. Розроблено метод формалізації визначення класів перехідних режимів роботи системи збудження з використанням адаптивної нейро-нечіткої мережі для розрахунку інтегрального показника перехідного режиму роботи, що аналізується. Зауважено, що значення інтегрального показника визначає належність перехідного режиму роботи для класів нормальних або анормальних. Запропоновано адаптивний алгоритм визначення несправної підсистеми безщіткової системи збудження на базі апроксимуючих нейро-нечітких моделей. Створено методику вибору мінімально необхідної, але достатньої для повного опису перехідних режимів роботи обладнання, кількості термів лінгвістичної змінної, яка передбачає визначення символьної нечіткої змінної. Розроблено спосіб та пристрій вимірювання кута вибігу ротора, що підвищує інформативність вимірювання параметрів і надійність оцінки технічного стану системи збудження.

Рассмотрена модель системы управления, основанная на вычислении комплексной ошибки, позволяющая определить оптимальный закон управления объектом как уравнение геодезической кривой на поверхности комплексной ошибки. Определено условие устойчивости системы автоматического управления на поверхности (пространстве) комплексной ошибки.

Рассмотрены системы автоматического управления с обратной связью, ошибка управления которых вычисляется как комплексная разность между заданной уставкой и выходом объекта управления. Предложен способ измерения комплексной ошибки с использованием преобразования Гильберта. Рассмотрены варианты регуляторов по модулю, действительной и мнимой составляющим комплексной ошибки. Определены области устойчивости регуляторов на основе комплексной ошибки в зависимости от фазового запаздывания и нелинейной функции объекта управления.

Рассмотрен новый тип обратной связи, основанный на структуре и последующей экстраполяции функции комплексной ошибки (ФКО) систем автоматического управления (САУ). С помощью преобразования Гильберта определены произвольные входы и выходы САУ в форме аналитических сигналов, найдено мгновенное фазовое запаздывание между ними и структура ФКО. Определив ФКО как неаналитическую (неголоморфную) комплексную функцию комплексного аргумента (выхода объекта управления) в точке равновесия (установившегося режима) и используя производную Виртингера для расчета коэффициентов степенного ряда, ФКО экстраполируется в точке равновесия САУ при изменении выхода объекта управления. Экстраполируемое (прогнозируемое) значение ФКО используется в контуре обратной связи САУ.

Рассмотрена новая структура автоматического регулятора возбуждения (АРВ) синхронных машин. Известно, что основными задачами, решаемыми АРВ, являются поддержание напряжения статора в соответствии с заданной уставкой и демпфирование электромеханических колебаний ротора синхронной машины при различных возмущениях. Для этого в качестве входных сигналов АРВ используется множество переменных состояния синхронной машины: напряжение и ток статора, частота, скорость вращения ротора, мощность и т.д. Ключевой особенностью предлагаемого АРВ является использование только фазора напряжения статора для решения всех вышеуказанных задач, что значительно снижает влияние помех и возмущений, упрощает его конструкцию и эксплуатацию.

Рассмотрена новая структура автоматического регулятора возбуждения (АРВ) синхронных машин. Ключевой особенностью предлагаемого АРВ является использование только фазора напряжения статора для решения задачи регулирования величины напряжения статора и демпфирования электромеханических колебаний ротора синхронной машины, что значительно снижает влияние помех и возмущений, упрощает его конструкцию и эксплуатацию.

Изложены некоторые особенности построения интегрированной системы автоматического управления возбуждением синхронных машин (САУВ СМ) в объединенной энергосистеме (ОЭС) с использованием устройств векторных измерений и САУВ СМ с модульно-фазовым автоматическим регулятором возбуждения. Основное назначение такой системы - демпфирование низкочастотных электромеханических колебаний в ОЭС.

Вирішено актуальну науково-прикладну проблему покращення динамічних властивостей електроенергетичних систем (ЕЕС) на базі нових структур систем автоматичного керування збудженням (САКЗ) синхронних машин (CM) за сучасних умов функціонування ринку електроенергії. Виявлено функціональну залежність частоти від напруги статора та струму ротора CM, що дозволило синтезувати структуру САКЗ зі спостерігачем електромеханічного стану CM, усуваючи вплив крутильних коливань валів CM та некоректну дію САКЗ CM у випадках несиметричних збурень у мережі. Обгрунтовано підхід до покращення динамічних властивостей енергосистем шляхом усунення запізнення під час формування вихідного сигналу стабілізаторів потужності САКЗ, обумовленого механічною та електромагнітною інерційністю ротора CM, використовуючи вхідні сигнали радіальної та тангенціальної складових індукції магнітного поля в зазорі CM. Обгрунтована САКЗ з керуванням за фазовим вектором напруги статора CM, що дає змогу компенсувати негативний вплив коефіцієнта підсилення за відхиленням напруги статора на електричний момент CM, покращуючи динамічні властивості EEC. Обгрунтовано концепцію системи централізованого керування стабілізаторами потужності, що визначає перетини розповсюдження небезпечних мод в EEC і вводить в роботу стабілізатори потужності САКЗ саме тих CM, коливання роторів яких на модальних частотах відтворюється в небезпечних коливаннях потоків потужності за виявленими перетинам EEC. Результати досліджень і розробок у вигляді обгрунтувань, рекомендацій, структурних і алгоритмічних рішень, спрямованих на розробку ефективних САКЗ CM з метою поліпшення динамічних властивостей EEC впроваджено в НВП "Преобразователь - комплекс" (м. Запоріжжя).