Математичні моделі керування симетрувальними установками. Створення квазізрівноважених вимірювальних каналів установок, що забезпечують безітераційне симетрування навантажень споживачів електроенергії за умов несиметрії напруг джерела електричної мережі.
Аннотация к работе
Первинною ланкою інформаційно-керуючих систем СУ є вимірювальні канали, що забезпечують отримання інформації про параметри несиметричного режиму. Мета роботи полягає в покращенні якості електроенергії шляхом підвищення точності і швидкодії отримання та обробки інформації, необхідної для керування установками симетрування напруг і струмів вузлів електричних мереж за умов несиметрії та несинусоїдності напруг джерела. Під час роботи над дисертацією використовувались методи досліджень, які базувалися: на теорії лінійної алгебри - при отриманні аналітичних виразів критеріїв та законів симетрування; на теорії електротехніки - при отриманні математичних моделей керування симетрувальними установками, а також обґрунтуванні методу адаптивного використання спектральних параметрів; на теорії похибок вимірювання - при побудові і аналізі функцій перетворення вимірювального каналу параметрів несиметрії навантажень і аналізі похибок його елементів; на теорії математичної статистики - при проведенні статистичної обробки результатів експериментальних досліджень вимірювального каналу; на методах математичного моделювання - при аналізі помилок симетрування навантажень та напруг з використанням отриманих математичних моделей симетрувальних установок та вимірювальних каналів; на методах фізичного моделювання - при практичній реалізації вимірювального каналу параметрів несиметрії напруг та струмів. Наукова новизна одержаних результатів і положень, що виносяться на захист, полягає в подальшому розвитку теорії вимірювань параметрів несиметрії навантажень споживачів електроенергії за умов несиметрії та несинусоїдності напруги джерела, розробці нових способів побудови квазізрівноважених вимірювальних каналів установок симетрування навантажень, що забезпечують підвищення точності та швидкодії отримання вимірювальної інформації про параметри несиметрії навантажень та безітераційне симетрування навантажень вузлів електричних мереж. Особистий внесок здобувача в роботах, опублікованих в співавторстві такий: [1] - виконано математичне моделювання симетрування навантаження на основі розкладу струмів та напруг на ортогональні складові; [2] - досліджено структурні схеми зрівноважувальних вимірювальних каналів отримання інформації про різницю пульсуючих потужностей; [3] - запропоновано алгоритм вимірювання параметрів резонансного навантаження; [4] - запропоновано математичну модель керування симетрувальним трансформатором, яка вказує на особливості побудови вимірювальних каналів його інформаційно-керуючої системи; [5] - проаналізовано алгоритми пофазового регулювання симетрувальним трансформатором; [6] - проведено аналіз похибок швидкодіючих вимірювальних каналів параметрів несиметрії навантажень за умов несинусоїдності; [7] - розроблено алгоритм цифрової обробки інформації вимірювального каналу симетрувального трансформатора; [8] - проаналізовано залежності втрат потужності в лінії електропередавання від коефіцієнта зворотної складової напруги; [9] - запропоновано математичну модель вимірювального каналу симетрувальної установки за умов значних втрат реактивної потужності в лініях і трансформаторах та обґрунтовано інформативні параметри, що необхідно вимірювати для забезпечення симетрування; [10] - досліджено структурні схеми вимірювальних каналів прямого перетворення, призначених для отримання інформації про різницю пульсуючих потужностей; [11] - вдосконалено структурну схему вимірювального каналу для компенсаційних установок симетрування різкозмінних навантажень; [12] - обґрунтовано критерії пофазового регулювання для здійснення симетрування напруги вузла електричної мережі, на основі яких отримано інформативні параметри, що необхідно вимірювати для здійснення регулювання.У першому розділі проаналізовано негативний вплив несиметрії та несинусоїдності струмів і напруг на споживачів електроенергії, а також засоби зменшення цього впливу; проведено аналіз інформативних параметрів установок симетрування навантажень (комплексних струмів, напруг, провідностей, потужностей навантажень, а також коефіцієнтів зворотної та нульової послідовностей струмів і напруг), методів і засобів їх вимірювання. Проаналізовано методи визначення комплексних напруг та струмів прямої, зворотної та нульової послідовностей шляхом вимірювання миттєвих значень фазних напруг (струмів) в певні моменти часу; метод вимірювання напруг (струмів) прямої та зворотної послідовностей з використанням зрівноважувальної кореляційної обробки; метод інтегрувального перетворення. У разі застосування компенсаційних СУ за несиметричного джерела напруги для забезпечення умов де , - задане та допустиме значення відповідно струму зворотної послідовності та коефіцієнта зворотної послідовності напруги у вузлі навантаження, запропоновано критерій де k - дійсний коефіцієнт, значення якого задається в залежності від рівня несиметрії напруг до і після регулювання; - напруги відповідно прямої та зворотної послідовностей джерела; - комплексний опір лінії електропередавання; - комплексні провідності пр