Дисертацію присвячено розробці методики аналізу кіл з нелінійними розподіленими параметрами. В роботі отримані нові математичні формули для розрахунку електромагнітних процесів в колах з лінійнозалежними від струму опорів, квадратичною залежністю від напруги провідностей, слабонелінійних індуктивних і ємнісних елементів. Приведена методика і аналітичні вирази для аналізу перехідних та енергетичних процесів в довгих лініях з малими втратами і нелінійними елементами.

  Скачати повний текст

Проведено математичне моделювання та комплексні дослідження межових за стійкістю режимів роботи електричних систем з гнучкими передачами змінним струмом (ГПЗС). Досліджено ефективність статистичних тиристорних компенсаторів для підвищення пропускної здатності "слабких" перетинів. Розроблено метод вибору типу, потужності та місць встановлення пристроїв ГПЗС в електричних системах. Встановлено й обгрунтовано можливість підвищення пропускної здатності перетинів електричних систем шляхом зменшення запасу зі статичної стійкості. Виявлено вплив режимів роботи магістральних мереж (ММ) на втрати електроенергії в локальних мережах (ЛМ). Вдосконалено моделі аналізу та методи розрахунку транзитних втрат електроенергії в ММ і фрагментованих ЛМ. Висвітлено модель протиаварійного управління в перетинах зі зв'язками.

  Скачати повний текст

Установлено залежність втрат потужності, зумовлених взаємними та транзитними перетоками в електроенергетичних системах (ЕЕС), від неоднорідності електричних мереж, що може бути використано для підвищення ефективності оптимального керування нормальними режимами ЕЕС та зменшення в них додаткових втрат електроенергії. Розроблено метод визначення коефіцієнтів розподілу втрат потужності з лінійним представленням навантаження та використанням результатів розрахунку усталеного режиму, що дозволяє визначити втрати потужності у вітках електричної мережі від навантажень заданих вузлів, які можуть належати іншій електричній мережі. Визначено умови оптимальності взаємних і транзитних перетоків потужності в ЕЕС. Удосконалено метод визначення оптимізувальних впливів у системі автоматичного керування потоками потужності напругою в ЕЕС.

  Скачати повний текст

Розвинуто теорію прогнозування електричного навантаження енергооб'єднання в частині: ієрархічного підходу до розробки математичних моделей та методів, класифікації видів прогнозування та верифікації одержаних результатів. На її основі розроблено нові багаторівневі та багатофакторні математичні моделі оперативного, коротко- та середньострокового прогнозування, а також удосконалено існуючі моделі, що використовують наявну в енергооб'єднанні вихідну інформацію. Розроблено комплексний підхід до розв'язання задач прогнозування, що включає ефективну достовіризацію вихідної інформації та статистично коректну верифікацію результатів прогнозування за трьома параметрами: точності, стабільності й обгрунтованості. Через неоднозначне трактування видів прогнозування в опублікованих роботах обгрунтовано їх класифікацію за дискретністю одержання вихідної інформації, дискретністю та глибиною прогнозування.

  Скачати повний текст

Показано доцільність компенсації неоднорідності електричної системи з урахуванням її параметричної чутливості, що дозволяє підвищити техніко-економічну ефективність оптимального керування режимами електроенергетичних систем (ЕЕС). Розроблено метод побудови математичної моделі для оптимального керування нормальними режимами ЕЕС з урахуванням чутливості втрат потужності до контурних е.р.с., що дає змогу більш ефективно використовувати трансформатори з РПН для зменшення втрат електроенерегії під час її транспортування. Показано вплив коефіцієнтів трансформації на відносний показник неоднорідності ЕЕС та розроблено метод оцінки регулювального ефекту трансформаторів стосовно зменшення додаткових втрат електроенергії в ЕЕС. Розвинуто метод розподілу допусків за параметрами з використанням критеріального моделювання, що уможливлює конкретизацію функцій регулюючих пристроїв і вдосконалення системи автоматичного керування потоками потужності в ЕЕС.

  Скачати повний текст

Розглянуто математичне моделювання перехідних процесів в електромеханічних системах. Удосконалено математичні моделі електромеханічних пристроїв та систем зі змінною структурою, із зосередженими та розподіленими параметрами. Описано складні фізичні процеси в згаданих пристроях та системах, а саме - насичення магнітопроводів, скін-ефект у струмопроводах, механічний обертовий рух електромагнітних контурів, змінну структуру та несиметрію тощо. Наведено систему диференціальних рівнянь електромеханічного стану в нормальній формі Коші, що усуває операцію числового обертання матриці коефіцієнтів на кожному часовому кроці інтегрування. Розв'язано задачу перехідних станів електромеханічної системи за змінної структури, що супроводжувалося стрибками струмів у їх обмотках.

  Скачати повний текст

Запропоновано нові підходи щодо математичного моделювання задач відтворення параметрів режимів електричних мереж за умов недостатньої кількості телеметричних вимірів. Визначено умови розв'язку даних задач. Встановлено, що використання у просторі комплексних електротехнічних параметрів лінійної неевклідової метрики сприяє зменшенню невизначеності вхідних даних досліджуваних задач. В теорії нечітких множин введено нетрадиційний клас слабких операцій та принципів узагальнення. Розроблено моделі й алгоритми евристичної та нечіткої квазідетермінізації.

  Скачати повний текст

Висвітлено особливості розробки нових моделей та методів оперативного керування режимами регіональних електроенергетичних систем (ЕЕС) за випадкового характеру навантаження. На базі проведеного системного аналізу сучасного стану регіональних ЕЕС та проблеми мінімізації втрат потужності під час оперативно-диспетчерського керування регіональними ЕЕС розроблено математичні моделі та методи оптимального оперативного керування режимами регіональних ЕЕС за випадкового характеру навантаження, застосування яких дозволить зменшити фактичні втрати потужності та ЕЕС і збільшити ефективність функціонування регіональних ЕЕС. На підставі отриманих результатів створено комплекс програм розрахунку та мінімізації втрат у системах електропостачання, призначений для розв'язання задач оперативного планування та керування технологічними процесами електропостачання на рівні регіональних ЕЕС.

  Скачати повний текст

Запропоновано метод моніторингу поточного запасу статичної стійкості в перетині електроенергетичних систем (ЕЕС) на основі критерію існування режиму з використанням синхронізованих вимірів фаз напруги у віддалених вузлах електричної мережі з візуалізацією траєкторії обваження. Сформовано адаптовану математичну модель теплофізичних процесів АЕС з реакторами типу ВВЕР для використання в розрахунках тривалих перехідних процесах у складних ЕЕС та проведено програмну реалізацію та верифікацію сформованої моделі з використанням натурно зареєстрованих процесів. Розроблено та реалізовано обчислювальну процедуру взаємодії моделі ЕЕС (програма off-line) з моделлю системи мікропроцесорного регулювання турбіни АЕС ХПЗ ім. Т. Г. Шевченка, реалізованої як on-line структура. Розроблено математичну модель мікропроцесорного пристрою АЛАР з прямокутними характеристиками органів опору. Алгоритм реалізовано в промисловому комплексі розрахунку й аналізу стійкості, за допомогою якого виконано налаштування АЛАР на лінії зв'язку Ташлицької ГАЕС з Південноукраїнською АЕС. Розроблено та програмно реалізовано математичну модель динамічного тренажера диспетчерів енергосистеми на основі одночастотної моделі динаміки ЕЕС з урахуванням теплофізичних процесів в устаткуванні АЕС та ТЕС.

  Скачати повний текст

Показано, що використання планових значень технічних втрат потужності (ТВП) за оптимального керування нормальними режимами електроенергетичних систем (EEC) дозволяє зменшити втрати потужності та не перевищити нормативне значення втрат електроенергії в кінці звітного періоду. Зазначено, що підвищення точності визначення планового значення ТВП можливе за рахунок використання методів нейронечіткого моделювання та критеріального програмування за уточнення коефіцієнтів нормативної характеристики технічних втрат потужності. Показано, що за реалізації керувальних впливів потрібно враховувати коефіцієнт якості функціонування кожного трансформатора з РПН. Це дозволяє оцінювати доцільність проведення керувальних впливів і зменшити затрати, зумовлені пошкодженням трансформаторів з РПН.

  Скачати повний текст

Розроблено методи та засоби, які направлені на підвищення точності визначення втрат активної потужності у заданих елементах електроенергетичної системи (ЕЕС). Показано, що підвищення точності визначення втрат активної потужності від збурень у вузлах дасть змогу підвищити ефективність контролю за ними та більш обгрунтовано планувати заходи з їх зменшення, що є важливою задачою за умов балансуючого ринку, який впроваджується в Україні. Показано, що заходом з компенсації негативного впливу неоднорідності ЕЕС на значення втрат електроенергії під час її транспортування, зокрема адресатного, повинен передувати аналіз параметричної чутливості, за результатами якого виявляються місця, до змін параметрів в яких критерій оптимальності - втрати активної потужності - є найбільш чутливим.

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель автоматизованої системи диспетчерського керування (АСДК) як модель комп'ютерної SCADA-системи з використанням марковських процесів, що дозволяє підвищити надійність і якість інформаційного забезпечення для оперативного визначення параметрів режиму електроенергетичної системи (ЕЕС). Обгрунтовано та запропоновано показник якості функціонування АСДК, що дозволяє оцінювати варіанти розвитку інформаційного забезпечення та міру його відповідності задачі оперативного визначення втрат потужності в ЕЕС. Удосконалено математичну модель усталеного режиму ЕЕС з метою адаптації її до використання телевимірів, що дозволяє підвищити достовірність результатів оперативного визначення втрат потужності.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено проблемам функціонування та дослідження електричних мереж та систем електропостачання зі статичними тиристорними компенсаторами, що призначені для живлення потужних навантажень промислового, сільсько-господарського та комунального призначення. Розвинуто методологію дослідження таких мереж, запропоновано та теоретично обгрунтовано нові способи оцінки ефективності застосування статичного тиристорного компенсатору (СТК), вперше досліджено та пояснено деякі процеси, що супроводжують експлуатаційні режими цих мереж. Запропоновано методи вибору обладнання СТК, які враховують параметри цих режимів і дозволяють суттєво підвищити надійність експлуатації мережі в цілому.

  Скачати повний текст

Розроблено методи аналізу перехідних процесів електроенергетичних систем на базі удосконалених математичних моделей та дискретних макромоделей їх елементів. Запропоновано концептуальні засади формування математичних моделей електричних систем, які базуються на застосуванні декомпозиції та макромоделювання у методі підсхем у середовищі Matlab/Simulink з можливостями адекватного врахування нелінійних характеристик намагнічування та втрат у сталі елементів магнітопроводу електромагнітних апаратів. Розроблено математичні моделі трифазного тристрижневого автотрансформатора та трансформатора, рівняння стану яких грунтуються на розділенні магнітного потоку на основний та розсіяння, враховують втрати активної потужності та нелінійність характеристик намагнічування елементів магнітопроводу. Удосконалено математичну модель трифазної лінії електропересилання з врахуванням ненульових початкових умов. Вперше створено дискретну макромодель трифазного трансформатора у вигляді "чорної скриньки" у формі рівнянь стану. Запропоновані математичні моделі реалізовано у середовищі математичного та імітаційного моделювання Matlab/Simulink.

  Скачати повний текст

Сформульовано та реалізовано узагальнений, системний підхід до завдань математичного моделювання стаціонарних і перехідних режимів електричних систем з несиметрією на підставі узагальнених, багатофункціональних математичних моделей і макромоделювання у фазних координатах. Розроблено та практично реалізовано методи, моделі та засоби, які ставлять і вирішують широке коло завдань, які в межах моделей, традиційно орієнтованих на спрощення завдання шляхом заміни реальних трифазних систем однофазними еквівалентами, не вирішуються або вирішуються лише приблизно. Розроблено базові математичні моделі, які досліджують стаціонарні режими, електромагнітні й електромеханічні перехідні процеси електричних систем довільного складу та структури з несиметрією будь-якого вигляду з урахуванням всіх основних впливаючих чинників.

  Скачати повний текст

Розроблено засоби оптимізації функціонування електроенергетичних систем шляхом компенсації негативного впливу їх неоднорідності на процес передачі та розподілу електроенергії. Запропоновано використання комплексного підходу до підвищення ефективності реконструкції енергосистем та оптимального керування їх нормальними режимами. Наведено ряд загальносистемних показників неоднорідності, на базі яких розроблено метод параметричної оптимізації енергосистем з метою забезпечення умов їх самооптимізації. Проаналізовано вплив неоднорідності енергосистем на процес розрахунку їх нормальних режимів, що дозволило розробити на основі модифікацій методу Ньютона методи розрахунку, адаптовані до застосування у системах автоматичного керування режимами енергосистем з високим рівнем неоднорідності.

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано доцільність використання робастних регуляторів у порівнянні з типовими регуляторами, які використовуються в існуючих системах для підвищення точності та швидкодії безперервної, цифрової та стохастичної системи керування електромеханічною системою з розподіленими параметрами механічної частини. Вдосконалено математичні моделі електромеханічної системи з розподіленими параметрами механічної частини з урахуванням пружних елементів і зміни параметрів моделей у ході роботи системи, що дозволило підвищити адекватність математичних моделей реальним процесам, а в результаті - підвищити точність керування. Набув подальшого розвитку метод синтезу робастних систем безперервного, цифрового та стохастичного керування електромеханічною системою з розподіленими параметрами механічної частини за зміни параметрів моделей в ході їх роботи, що дозволило підвищити точність керування у порівнянні з існуючими системами та типовими регуляторами.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі об'єктів керування у вигляді одно-, дво- та тримасових електромеханічних систем з урахуванням нелінійних характеристик зовнішнього тертя робочого органу, редуктора та приводного двигуна, які апроксимовано степеневими рядами. Досліджено методику синтезу нелінійних оптимальних регуляторів і методику синтезу нелінійних оптимальних спостерігачів для управління нелінійними електроприводами з аналітичними нелінійностями.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтувано й розвинуто новий напрямок у створенні систем групового живлення та управління електроспоживанням енергоємних установок і технологічних комплексів. Підвищення основних показників даних систем досягнуто за рахунок суміщення ефективних методів прогнозування процесів енергообміну у складних нелінійних мережах. Сфоромульовано умови синтезу енергетично раціональної форми первинного струму ЕЕС на основі групових структур із залежною і незалежною комутаціями, у повністю керованих індивідуальних або базових групах. Визначено пріоритети технічних рішень за рахунок сполучення ускладнених способів управління та комбінованої комутації, які формують груповий режим електроспоживання в ЕЕС з одонотиповими технологічними установками та із дволанковими перетворювальними пристроями нового покоління. Реалізація даних аспектів дозволяє обмежити рівні неактивних складових потужності у технологічних ланках ЕЕС без зовнішніх компенсуючих пристроїв та розширити сферу їх застосування з метою підвищення ефективності енергоємних технологій. Запропоновано способи й розроблено схемотехнічні рішення, які надають можливість здійснити гнучкий процес управління технологічними об'єктами за високих характеристик їх функціонування у системі групового живлення. Основні результати роботи знайшли промислове застосування у розробці й впровадженні ефективних способів енергозбереження та електромагнітної сумісності в ЕЕС із розгалуженими та циклічними навантаженнями.

  Скачати повний текст

Висвітлено особливості застосування методів нелінійної динаміки для визначення небезпечних параметрів ферорезонансного кола, що, на відміну від традиційних підходів, дозволяє гарантовано знаходити всю сукупність його можливих режимів. Розроблено уточнені математичні моделі елементів електричних мереж, які використано під час реалізації запропонованого комбінованого методу аналізу ферорезонансних процесів. Адекватність та ефективність моделей перевірено на фрагментах реальних електричних мереж високої напруги.

  Скачати повний текст