Вирішення проблеми забезпечення електромагнітної сумісності технічними засобами зумовлює застосування фільтрів вищих гармонік. Ефективність фільтрокомпенсуючих пристроїв вимагає наявності реакторів з магнітопроводом із електротехнічної сталі з повітряним зазором для одержання лінійної вольт-амперної характеристики та можливості регулювання індуктивності. Виконано дослідження із визначення рівня перенапруг. Доведено доцільність застосування спеціального захисту від перенапруг реакторів з магнітопроводом.

Встановлено закономірності перебігу електромагнітних процесів в електропечах опору з тиристорними регуляторами напруги. Обгрунтовано вибір раціональних режимів електроспоживання з урахуванням стану мережі живлення на її навантаження, які забезпечують зменшення споживання електроенергії та підвищення енергетичної ефективності електропечей, покращують окремі показники електромагнітної сумісності обладнання. Досліджено параметри режиму електроспоживання печі опору у робочому діапазоні регулювання температури. Розроблено математичну модель для аналізу впливу параметрів електричного режиму електропечі на показники несинусоїдальності напруги та додаткові втрати потужності в електрообладнанні. Наведено технічну схему системи керування режимами електроспоживання печей опору на підставі застосування неповнофазних режимів нагріву.

Досліджено особливості використання імпульсних перетворювачів постійної напруги в системах керування тяговим приводом транспорту з індуктивною передачею енергії. У ході досліджень використовувалися методи варіаційного числення, математичної інтерполяції та топологічний метод направлених графів. Проведено дослідження впливу зміни параметрів П-подібного фільтра та робочої частоти перетворювача на пульсації струму приймального силового контуру. Отримано залежності рівня пульсацій струму від частоти комутації перетворювача та від параметрів елементів П-подібного фільтра безконтактного шахтного електровозу при використанні в схемі керування тяговим приводом широтно-імпульсного перетворювача постійної напруги. Аналіз залежностей рівня пульсацій від частоти комутації широтно-імпульсного перетворювача показує на наявність у деякому частотному діапазоні резонансних явищ, які характеризуються різким зростанням струму приймального контуру електровоза. Виходячи з умов забезпечення мінімального рівня пульсацій струму приймального контуру, розраховано параметри П-подібного фільтра широтно-імпульсного перетворювача схеми керування тяговим приводом безконтактного електровозу. Показано, що зазначений LC-фільтр дозволяє ефективно знизити рівень пульсацій струму, які виникають при роботі широтно-імпульсного перетворювача в системі керування тяговим приводом безконтактного електровозу. При цьому вирішальний вплив на рівень пульсацій здійснює величина ємності другої ланки фільтру. Надано рекомендації щодо частоти комутації перетворювача. Втілення в практику отриманої аналітичної залежності дозволить уникнути резонансних явищ на елементах силового кола електровозу та підвищити надійність роботи електротехнічного обладнання тягового приводу електротранспорту в цілому.

Розглянуто електромагнітні й електромеханічні перехідні процеси в системах електропостачання підприємств. Викладено фізичні явища, зумовлені перехідними процесами з урахуванням різних факторів, методи аналізу та розрахунку процесів. Подано інформацію щодо потокозчеплення й індуктивностей синхронної машини. Наведено розрахунки перехідних процесів за трифазних коротких замикань. Увагу приділено схемам заміщення для окремих послідовностей, методам розрахунку несиметричних коротких замикань, а також способам обмеження струмів короткого замикання. Висвітлено питання застосування засобів обчислювальної техніки для аналізу стійкості режиму, використання статичних характеристик навантаження. Описано характерні причини сильних збурень у вузлах навантаження. Розкрито особливості забезпечення стійкості режиму в системах електропостачання.

Розглянуто питання забезпечення енергетично ефективних режимів роботи систем електропостачання. Подано комплексне вирішення проблем енергоефективності, враховуючи фактори надійності, електромагнітної сумісності та якості напруги. Розкрито деякі аспекти концепції Smart Grid і окреслено перспективи її застосування в умовах електроенергетики сучасної України. Наведено багато унікальних експериментальних результатів наукових досліджень з електромагнітної сумісності систем електропостачання. Дослідження виконано спільно із закордонними вченими на території Польщі та Німеччини.

Мета роботи - виконати обгрунтування доцільності застосування законів розподілу для моделювання надійності роботи систем електропостачання з потужними нелінійними навантаженнями. Методи дослідження - застосування експоненційного та нормального законів розподілу, та закону Вейбула. При комплексній оцінці проблеми електромагнітної сумісності та розробці багатокритеріальних параметрів енергетичної ефективності систем електропостачання промислових підприємств найбільш доцільно використовувати показники надійності елементів, які математично описуються розподілом Вейбулла. У цьому випадку результати моделювання типових електричних режимів і варіацій схем заміщення підприємств показали чутливість показників надійності до змін потужності енергосистеми. Нові теоретичні засади для виконання досліджень у сучасних системах електропостачання зі зростанням потужностей нелінійних навантажень надали можливість розвинути наукові основи аналізу та синтезу енергетичних процесів у багатофазних електричних системах і запропонувати методи корекції з урахуванням комплексної дії джерел електромагнітних завад, характерних для промислових підприємств та запропонувати методи оцінки їх впливу на надійність та ефективність роботи основного електротехнологічного обладнання. Обгрунтовано можливість застосування отриманних результатів для оцінки надійності систем електропостачання з потужними нелінійними навантаженнями. Забезпечено необхідну точність і достовірність рішення на рівнях випадкових подій, величин і процесів. Наведено математичний апарат для аналізу основних показників надійності за наявності несинусоїдальності напруги. Зроблено висновки щодо адекватності результатів розрахунку на різних ступенях розподілу електроенергії. Показано, що одночасна оптимізація показників надійності та якості напруги - це складові комплексної наукової проблеми забезпечення енергетичної ефективності електричних мереж при впровадженні децентралізованих моделей енергосистеми.

Мета роботи - проведення аналізу проблеми енергетичної ефективності (ЕЕ) та електромагнітної сумісності (ЕМС) потужних енергооб'єднань із нелінійними навантаженнями та відновлювальними джерелами електроенергії (ВДЕЕ); знаходження перспективних шляхів підвищення ЕЕ систем електропостачання. Проведено математичне моделювання електромагнітної сумісності. Проведено аналіз проблеми ЕЕ та ЕМС потужних енергооб'єднань із нелінійними навантаженнями та відновлювальних джерел енергії надає можливість сформулювати наступні положення, що обумовлюють задачі цього дослідження. Перспективним шляхом підвищення ЕЕ систем електропостачання є впровадження уточнених методик аналізу та прогнозування електричних режимів промислових підприємств, а також показників якості напруги та надійності електрообладнання. Незважаючи на те, що задачі електромагнітної сумісності були предметом численних вітчизняних і зарубіжних досліджень, слід зазначити, що більшість таких робіт розглядають процеси генерації електромагнітних перешкод в електричну мережу без зав'язків із технологічними графіками роботи електрообладнання. Одним із електромагнітних ефектів, який проявляється при роботі перетворювачів частоти, є значні рівні інтергармонік і вищих гармонік, що генеруються в електричну мережу та сприяють зростанню втрат електроенергії та скороченню регламентного строку служби електрообладнання. Проте закономірності, що зв'язують параметри енергосистеми та режими потужних промислових перетворювачів, не вивчались, і обгрунтування параметрів раціонального енергетично ефективного режиму системи електропостачання при врахуванні індивідуальних графіків вищих гармонік до сьогоднішнього дня не проводилося.

Мета роботи - обгрунтувати методику вибору номінальної потужності силових трансформаторів для підвищення ефективності їх використання в розподільчих електричних мережах міст. Проведено аналітичну обробку статистичних даних. Вирішено задачу ефективного використання встановленої потужності трансформаторів, раціонального їх вибору при проектуванні електричних мереж в умовах сьогодення шляхом розробки методики комплексного врахування параметрів режимів роботи типових споживачів міських електричних мереж та їх структури при виборі номінальної потужності живлячих трансформаторів підстанцій 6(10)/0,4 кВ. Встановлено, що вибір трансформаторів за класичними методиками викликає суттєву похибку та завищення номінальної потужності на етапі проектування. Для зниження цієї похибки розроблено методику вибору потужності трансформаторів міських електричних мереж, яка враховує прогнозовані показники режимів роботи обладнання, тип споживачів, навантажувальну здатність обладнання, параметри режиму роботи та оточуючого середовища, постійну часу нагріву існуючих типів трансформаторів, які можуть бути прийняті до встановлення, доцільний рівень компенсації реактивних навантажень. Наукова новизна полягає у розробці методики вибору номінальної потужності силових трансформаторів 6(20)/0,4 кВ міських розподільчих електричних мереж шляхом комплексного врахування параметрів режимів роботи типових споживачів та їх фактичної структури, що надасть можливість ефективно використовувати трансформаторне обладнання за навантажувальною здатністю протягом регламентованого строку їх експлуатації. Практична цінність отриманих результатів полягає у підвищенні ефективності капітальних та експлуатаційних витрат шляхом вибору раціональної номінальної потужності розподільчих трансформаторів 6(20)/0,4 кВ із забезпеченням ефективного використання їх навантажувальної здатності в умовах електричних мережах міст.

Розглянуто наукову проблему надійності систем електропостачання при зростанні частки нелінійного навантаження, що є невід'ємним чинником розвитку промислового виробництва сучасності. Показані сучасні методи визначення показників надійності окремих елементів при різних ієрархіях систем електропостачання гірничих підприємств та параметрів енергетичної системи. Результати моделювання дозволяють оцінювати діапазони зміни параметрів надійності при довільних варіаціях вентильних перетворювачів в електричних мережах, їх потужності та схем комутації. Розроблені моделі покладено в основу комплексної методики визначення оптимального електропостачання. Методика може бути застосована для систем електропостачання міст, підприємств та електроенергетичних об'єднань.

До теперішнього часу автоматичне керування швидкістю переміщення комбайна відбувається з метою підтримки фактичної швидкості на заданому оператором рівні або з метою підтримки фактичної потужності на стійкому рівні, що відбувається без перегрівання та перекидання. Але не досліджено питання про керування режимом руйнування вугільного пласта верхнім виконавчим органом очисного комбайна з урахуванням зміни кута охоплення органом масиву. Мета роботи - створення методу синтезу системи нечіткого автоматичного керування режимом руйнування вугільного масиву виконавчим органом очисного комбайна на основі інформаційного критерію енергоефективності процесу різання вугілля різцями. На основі інформаційного критерію енергоефективності процесу різання вугілля різцями створюється алгоритм нечіткого виводу для системи нечіткого автоматичного керування режимом руйнування вугільного масиву виконавчим органом очисного комбайна. При цьому за допомогою обгрунтованих правил нечітких продукцій визначаються параметри функцій належності термів вихідної лінгвістичної змінної системи та нечіткі операції згідно з рекомендаціями класичного алгоритму нечіткого виводу Мамдані. Створений алгоритм нечіткого виводу досліджується на ефективність на основі відносного показника кількості сформованих системою нечіткого автоматичного керування ефективних керуючих впливів. За допомогою імітаційного моделювання здійснюється порівняльний аналіз ефективності керування швидкістю обертання органом за запропонованим алгоритмом нечіткого виводу та з використанням нерегульованого приводу різання комбайна. При дослідженні закономірностей формування керуючого впливу щодо швидкості обертання верхнього виконавчого органу очисного комбайна з використанням створеного алгоритму нечіткого виводу отримано практичний висновок про формування ефективних керуючих впливів у переважній кількості випадків (близько 93 %). Запропонований у роботі метод є теоретичною основою для розв'язання важливої науково-прикладної задачі автоматизації процесу керування швидкістю обертання верхнього виконавчого органа очисного комбайна з метою зменшення питомих енерговитрат на видобуток вугілля та кількості штибу.

Увагу присвячено вирішенню важливої науково-технічної проблеми енергетичної ефективності систем електропостачання гірничих підприємств з потужними нелінійними навантаженнями за рахунок забезпечення оптимальних показників надійності та якості електропостачання. Розвинуто теорію електромагнітної сумісності при зростанні кількості перетворювачів енергії в електричних мережах. Показано, що ефективне використання та зменшення кінцевого споживання електроенергії досягається шляхом врахування унікальних технологічних особливостей гірничого електрообладнання, що дозволяє забезпечити нормальний режим роботи системи при зменшенні потужності енергосистеми та керувати процесами споживання електроенергії. На основі теорії електромагнітної сумісності розв'язано задачу прогнозування втрат електроенергії при змінних умовах децентралізованої системи електропостачання. Досліджено вплив режимних параметрів мережі та параметрів перетворювачів на резонансні явища в системах електропостачання. Розроблено рекомендації щодо вибору раціональних параметрів компенсуючих пристроїв в мережах 6 - 10 та 0,4 - 0,66 кВ при рішенні оптимізаційної задачі мінімізації втрат активної потужності.