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

Запропоновано загальну математичну модель електричної системи (ЕС), основною структурною частиною якої є ядро, функціональна цілісність якого визначає нормальне функціонування ЕС. Розроблено метод, математичні моделі, алгоритм аналізу структурної зв'язності ЕС на базі математичного апарату q-зв'язності, загальну структуру та математичні моделі блоків матриці чутливості, яка відбиває взаємний вплив режимних параметрів об'єктів ЕС і призначена для здійснення на її основі аналізу структурної зв'язності системи, а також новий модельний базис експертної системи EXSYLEN+, призначений для здійснення аналізу рівня функціонування ЕС стосовно її спроможності поглинати зовнішні несприятливі збурення. До складу модельного базису включено модуль оцінювання режимних параметрів ЕС, модуль збору, аналізу, архівування та передачі на верхній ієрархічний рівень керування ЕС даних про поточний стан і режимні параметри об'єктів контрольованої ЕС S+. Розроблено модуль дослідження основних напрямків поширення зовнішніх збурень і вибору можливих керуючих впливів, спрямованих на покращання рівня функціонування системи стосовно адаптованості ЕС до умов функціонування.

  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

Удосконалено математичну модель аналізу електромагнітних процесів в електричних мережах методом контурних координат у частині моделювання несиметричних режимів, що дозволило моделювати різні види поперечної несиметрії в електричних мережах. Запропоновано оптимізаційну процедуру визначення місця встановлення комбінованої схеми обмеження перенапруг в електричних мережах з ізольованою нейтраллю на відміну від існуючих схем в мережах, що дозволило забезпечити захист обладнання від внутрішніх перенапруг. Запропоновано за особливостями процесу дугових замикань визначити величину опору, який вмикається в трикутник трансформатора напруги, що дозволило здійснити ефективне приглушення ферорезонансного режиму в електричних мережах під час дугових замикань на землю. Розроблено математичну модель динамічного енергообігу між електромагнітним осцилятором з активним опором і джерелом синусоїдної форми та кореляцію її зі спектром коливань, що дозволило вперше змоделювати в них вплив когерентних процесів. Одержано вираз для дисипативної функції Релея, який в першому наближенні враховує процеси внутрішніх перенапруг в електричних мережах.

  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

Досліджено проблему підвищення ефективності використання електропостачальних систем за рахунок виявлення резервів елементів цих систем щодо термічної та динамічної стійкості до струмів короткого замикання. Розроблено вдосконалену імовірнісну модель розрахунку характерних струмів короткого замикання з урахуванням восьми параметрів, що впливають на нього, та часу переходу одного виду короткого замикання до іншого. Одержано функції розподілу та квантелі характерних струмів короткого замикання, які враховуються під час вибору та перевірки силових кабелів, комутаційних апаратів і силових трансформаторів щодо струмів короткого замикання.

  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

Досліджено існуючі та розроблено нові методи, моделі та засоби інформаційних технологій аналізу та синтезу акустичних елементів мікроелектромеханічних систем (МЕМС), які дозволяють ефективно застосовувати інформаційні технології у процесі розробки МЕМС. Розроблено новий метод автоматизованого синтезу моделей для оптимізації конструкцій базових акустичних елементів МЕМС, який базується на побудованих продукційних правилах, розробленому алгоритмі й інформаційній моделі, що дозволяє дослідити значення чутливості інтегральних пристроїв, з урахуванням технологічних, конструктивних і функціональних обмежень. Удосконалено макромоделі базових акустичних інтегральних пристроїв для аналізу та синтезу МЕМС, які базуються на теорії коливних систем і враховують нелінійні процеси та констуктивно-технологічні особливості, що дозволяє підвищити універсальність макромоделей і точність визначення вихідних параметрів базових елементів. Удосконалено мікромоделі базових акустичних інтегральних елементів, які базуються на рівняннях у частинних похідних і використанні числових методів для розв'язання крайових задач і, на відміну від існуючих, дозволяють враховувати анізотропію пружного елемента, конструктивні та технологічні особливості виготовлення акустичних елементів. Удосконалено метод застосування інформаційних технологій для автоматизованого синтезу мікромоделей базових інтегральних елементів, який базується на побудованому алгоритмі, розроблених продукційних правилах та інформаційних моделях з використанням XML-формату та забезпечує синтез мікромоделей з високим рівнем автоматизацієї.

  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

Розв'язано задачі оптимального управління енергосистемою за критичних режимів функціонування за рахунок удосконалення та доповнення систем їх диспетчерського керування. Розроблено нову математичну модель електроенергетичної системи, що дозволяє здійснювати швидкий прогноз критичної ситуації та виявити координати вузла системи, у якому можливе зародження катастрофи. Удосконалено систему управління, яка передбачає певні заходи, а саме: побудову безперервної моделі електроенергетичної системи, визначення оптимального управління за критичного режиму функціонування та підвищення надійності функціонування систем зв'язку інформаційно-управляючої системи за аварійного режиму функціонування. Такі заходи дозволяють прогнозувати виникнення критичної ситуації, запобігти переростанню критичного режиму функціонування в аварійний.

  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

Розроблено універсальний підхід до побудови математичних макромоделей компонент електротехнічних систем з використанням оптимізації. Проаналізовано особливості макромоделювання електротехнічних пристроїв. Запропоновано алгоритм одночасної адаптпції довжини кроку пошуку та кута розкриття конуса в методі напрямного конуса Растригіна. Наведено новий підхід, що дозволяє звести побудову макромоделей реальних електротехнічних об'єктів. Доведено можливість застосування запропонованих методів до побудови макромоделей широкого класу компонент електротехнічних систем. Обгрунтовано ефективність отриманих макромоделей та їх придатність для подальшого використання у ході розробки складних електротехнічних систем.

  Скачати повний текст

Вперше запропоновано архітектуру локально-рекурентної нейронної мережі для довготермінового прогнозування процесів електроспоживання, що відрізняється наявністю першого прихованого шару, який реалізує нелінійні моделі авторегресії - ковзного середнього різних порядків, що дає можливість автоматичного вибору й відстеження порядку прогнозованого процесу. Розроблено нейромережевий метод прогнозування тренд-сезонних процесів споживання електроенергії, який відрізняється паралельною обробкою гармонійних компонент, що дає можливість прогнозувати процес з апріорі відомою фіксованою кількістю гармонійних компонент. Створенонейромережевий метод прогнозування полігармонійних процесів споживання електроенергії, який відрізняється послідовною обробкою гармонійних компонент, що дає можливість прогнозувати процес з апріорі неввідомою та змінною у часі кількістю гармонійних компонент. Удосконалено метод навчання спеціалізованих нейро-фаззі мереж для короткотермінового прогнозування процесів споживання електроенергії та метод навчання нейронної мережі зустрічного поширення.

  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