05.14.02 "Електричні станції, мережі та системи"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/17118

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 56

Підвищення енергоефективності системи електропостачання за рахунок управління електричним навантаженням у побутовому секторі
(НТУ "ХПІ", 2015) Черкашина, Галина Ігорівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – НТУ "ХПІ". – Харків, 2015. Дисертацію присвячено теоретичному обґрунтуванню і вирішенню наукового завдання стосовно розробки методів керування електричним навантаженням в системах електропостачання побутових споживачів, які доведені до стадії практичного застосування та можуть використовуватись для вирівнювання ГЕН та симетрування режимів електропостачання у побутовому секторі. Для цього розроблена нова схема системи електропостачання побутових споживачів з можливістю управління виділеним навантаженням. Визначені тип та основні характеристики побутових споживачів-регуляторів, що дозволяють керувати ними на протязі доби. Заохочення побутових споживачів до надання "послуг з регулювання" здійснюється за рахунок методики визначення плати побутовим СР за послуги регулювання. Проведена оцінка загального ефекту від вирівнювання ГЕН ОЕС України, значення якого в порівнянні з вартістю розробленої системи управління дає відповідь щодо економічної доцільності її впровадження.
Підвищення енергоефективності системи електропостачання за рахунок управління електричним навантаженням у побутовому секторі
(НТУ "ХПІ", 2015) Черкашина, Галина Ігорівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – НТУ "ХПІ". – Харків, 2015. Дисертацію присвячено теоретичному обґрунтуванню і вирішенню наукового завдання стосовно розробки методів керування електричним навантаженням в системах електропостачання побутових споживачів, які доведені до стадії практичного застосування та можуть використовуватись для вирівнювання ГЕН та симетрування режимів електропостачання у побутовому секторі. Для цього розроблена нова схема системи електропостачання побутових споживачів з можливістю управління виділеним навантаженням. Визначені тип та основні характеристики побутових споживачів-регуляторів, що дозволяють керувати ними на протязі доби. Заохочення побутових споживачів до надання "послуг з регулювання" здійснюється за рахунок методики визначення плати побутовим СР за послуги регулювання. Проведена оцінка загального ефекту від вирівнювання ГЕН ОЕС України, значення якого в порівнянні з вартістю розробленої системи управління дає відповідь щодо економічної доцільності її впровадження.
Выбор параметров эффективных средств молниезащиты электроэнергетических объектов с помощью моделирования электрофизических процессов
(НТУ "ХПИ", 2015) Светличная, Елена Евгеньевна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.02 – Электрические станции, сети и системы. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков 2016. Диссертационная работа посвящена решению актуальной научно-технической задачи выбора параметров эффективных средств молниезащиты электроэнергетических объектов с помощью усовершенствованных моделей электрофизических процессов на финальной стадии продвижения лидерного канала молнии к земле с учетом возможности появления встречного лидера от заземленных объектов. В диссертации обоснована цель и актуальность проводимых исследований, проведен обзор известных из литературы экспериментальных данных о параметрах лидерного канала молнии при высоковольтном разряде. Проведен анализ существующих методов моделирования электромагнитных процессов при продвижении лидерного канала молнии к земле, а также методов расчета электрического поля в системах с тонкими длинными проводящими объектами типа разрядных каналов и проводящих стержней. Предложена статистическая модель для определения вероятности удара молнии в электротехнические объекты с учетом их высоты и габаритов, а также возможности развития от них встречной искры, основанная на использовании имеющихся данных о параметрах молний и электрофизических процессах при пробое длинных воздушных промежутков. Компьютерное моделирование процессов, сопровождающих продвижение лидерного канала молнии на последнем этапе перед "выбором" места удара заземленного объекта, позволило определить прогнозируемое число поражений молниеотводов и защищаемого нестандартного электротехнического объекта (цистерны с нефтепродуктами). При этом оценена степень влияния числа используемых молениеотводов на вероятность поражения защищаемого объекта, а также показано, что применение тросовых молниеотводов выбранной конфигурации позволяет практически исключить попадание молнии в рассмотренный объект в течение всего срока его эксплуатации.
Удосконалення енергоефективності електричних мереж за рахунок управління електроспоживанням для опалення в адміністративних будівлях
(НТУ "ХПІ", 2016) Савицький, Сергій Михайлович
Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2016 р. Дисертація присвячена науковому обґрунтуванню та вирішенню завдання щодо створення і розробці методів управління електричним навантаженням в системах електроопалення для вирівнювання ГЕН, а також синтезу енергозберігаючої автоматизованої системи управління енергоспоживанням споживача-регулятора з упередженням. У дисертаційній роботі досліджені методи синтезу автоматизованої системи управління електроспоживанням в адміністративних будівлях з електрообігрівом з метою підвищення енергоефективності процесів генерації і споживання електричної енергії за рахунок зменшення загальних витрат. В основу методу управління електричного навантаження покладено імпульсний режим включення, який зміщує спектр графіка електроспоживання в область наднизьких частот, що покриваються за рахунок АЕС, а також на прогнозуванні надходження енергії і тепловтрат. Розроблено методи та алгоритми управління електричним навантаженням для споживачів регуляторів, що дозволяють компенсувати їх велику інерційність за рахунок передбачення стану об'єкта управління і вироблення компенсуючого впливу. Запропоновано метод управління споживачами-регуляторами з використанням керуючого впливу виду ступінчастої функції як без урахування теплових втрат, так і з їх урахуванням, а також обґрунтований метод управління споживачами регуляторами з розподіленими параметрами з використанням широтно-імпульсного регулювання. Досліджений і показаний метод визначення тривалості перехідних процесів систем управління і стійкості розподілених систем. У роботі проведена оцінка потенційного економічного ефекту від вирівнювання графіка електричного навантаження за рахунок впровадження системи регулювання навантаження споживача-регулятора у вигляді теплопостачання в адміністративних будівлях.
Совершенствование методов и средств моделирования систем электроснабжения с двигательной нагрузкой
(НТУ "ХПИ", 2016) Небера, Ольга Алексеевна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.02 – электрические станции, сети и системы. – НТУ "ХПИ". – Харьков, 2016. Диссертация посвящена разработке математических моделей систем электроснабжения с двигательной нагрузкой, позволяет воспроизводить как электромагнитные, так и электромеханические составляющие переходных процессов в трехфазных схемах произвольной конфигурации. Узлы двигательной нагрузки, а вместе с ними и системы электроснабжения, содержащие такие узлы, являются одним из наиболее чувствительных к нарушениям электроснабжения элементов. Предотвращение отрицательных последствий таких нарушений может быть обеспечено только путем совершенствования средств противоаварийного управления и защиты на основе результатов моделирования переходных процессов. Показано, что уровень развития современных методов и средств исследования режимов работы систем электроснабжения с двигательной нагрузкой не соответствует изменениям, которые произошли за последние десятилетия как в самих системах, так и в условиях их эксплуатации. В то время, как для решения целого ряда задач обеспечения эффективного функционирования систем электроснабжения на стадии их проектирования и эксплуатации необходимо дальнейшее развитие методов и средств математического моделирования переходных процессов в системах электроснабжения с двигательной нагрузкой. Следует также отметить, что и возможности современных ЭВМ позволяют перейти к более полным и точным моделям на основе уравнений в фазных координатах. Для повышения точности моделирования переходных процессов в системах электроснабжения с двигательной нагрузкой значение частоты необходимо иметь на каждом шаге численного интегрирования. Предложен метод определения локальных отклонений частоты в электрических системах, путем перехода от мгновенных значений параметров режима трехфазной системы к их обобщенным векторам, обеспечивающий повышение быстродействия и эффективности средств измерения и диагностики. С помощью полученной модели выполнены исследования переходных процессов в реальных системах с узлами двигательной нагрузки, возникающие при симметричных и несимметричных коммутациях в сети, которые показали её высокую достоверность и эффективность.
Моделі та методи оптимізації розташування апаратних засобів підвищення ефективності електропостачання в мережах 10 кВ
(НТУ "ХПІ", 2016) Сиротенко, Михайло Олександрович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, системи та мережі. – Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка, Харків, 2016. Дисертаційна робота присвячена розв'язанню актуальної науково-прикладної проблеми прийняття рішень з оптимізації розташування апаратних засобів, призначених для підвищення ефективності електропостачання в розгалужених розподільчих мережах, в умовах невизначеності вихідної інформації. Розроблено та вдосконалено ряд методів з оцінки недовідпуску електроенергії та середнього часу пошуку місця пошкодження, що дозволяють враховувати наявність різних засобів підвищення ефективності електропостачання в мережі. Сформульована задача пошуку оптимального рішення в умовах невизначеності вихідної інформації. Теоретично обґрунтовано та запропоновано алгоритм, що дозволяє зменшити кількість ітерацій при пошуку оптимальної схеми розташування засобів підвищення ефективності електропостачання за пріоритетними критеріями для особи, що приймає рішення. Досліджено залежність оптимальних рішень від протяжності лінії електропередачі та потужності електроустановок споживачів в розподільчих мережах 10 кВ.
Визначення співвідношень параметрів елементів конструкцій об'єктів електричних систем для зниження коронування
(НТУ "ХПІ", 2016) Сосіна, Олена Володимирівна
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної наукової задачі визначення співвідношень між висотою та радіусами округлень кромок елементів конструкцій об'єктів електричних систем для зниження на них процесів коронування. У дисертаційній роботі описано вдосконалений метод оцінки величини струму корони по розрахованому електричному полі і знайденому об'єму зон, в яких рівні напруженості електричного поля перевищують або дорівнюють пробивній напруженості. У роботі запропонований метод врахування криволінійної границі розділу провідного та непровідного середовищ при накладенні прямокутної розрахункової сітки, заснований на знаходженні площин криволінійних поверхонь, які знаходяться всередині комірок розрахункової сітки, а також відстаней між криволінійною поверхнею і вузлами сітки. Отримано вираз, що дозволяє розрахувати величини критичної напруженості електричного поля, при прикладенні якого на стрижнях певної висоти і радіусу округлення вершин виникають коронні розряди. Визначені співвідношення між радіусами округлення вершин стрижневих електродів і їх висотою, при яких коронні розряди відсутні або їх інтенсивність суттєво знижується (на порядок і більше).
Вибір параметрів ефективних засобів блискавкозахисту електроенергетичних об'єктів за допомогою моделювання електрофізичних процесів
(НТУ "ХПІ", 2016) Світлична, Олена Євгеніївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків 2016. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуального науково-технічного завдання вибору параметрів ефективних засобів блискавкозахисту електроенергетичних об'єктів за допомогою вдосконалених моделей електрофізичних процесів на фінальній стадії руху лідерного каналу блискавки до землі з урахуванням можливості появи зустрічного лідера від наземних об'єктів. За допомогою фізичного та математичного моделювання електрофізичних процесів розвитку електричного пробою у системах з заземленими електродами, що мають загострені або округлені вершини, доведено, що наявність або відсутність корони, а також її інтенсивність, пропорційна току корони, не оказує впливу на імовірність поразки заземленого електрода високовольтним розрядом при рівнях прикладеної постійної напруги, що відповідають умовам грозової обстановки. Запропоновано статистичну модель для визначення імовірності удару блискавки в електроенергетичні об'єкти з урахуванням їх висоти і габаритів, а також можливості розвитку від них зустрічної іскри. Ця модель заснована на використанні експериментальних даних щодо параметрів блискавок, а також процесів при пробої довгих повітряних проміжків. Наведено результати експериментальних досліджень кореляції між інтенсивністю коронування заземленого електрода (імітує блискавковідвід за умови грози) та імовірністю влучення в нього високовольтного імпульсного розряду (імітує удар блискавки).
Вдосконалення методів і засобів моделювання систем електропостачання з двигунним навантаженням
(НТУ "ХПІ", 2016) Небера, Ольга Олексіївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016 р. Дисертацію присвячено розробці математичних моделей систем електропостачання з двигунним навантаженням, що дозволяє відтворювати як електромагнітні, так і електромеханічні складові перехідних процесів в трифазних схемах довільної конфігурації. В роботі проведено аналіз сучасного стану проблеми та існуючих методів і засобів моделювання систем електропостачання, вперше розроблена математична модель перехідних процесів на основі рівнянь в фазних координатах для систем електропостачання зі статичними елементами та обертовими електричними машинами. Вдосконалено методи формування та рішення систем диференційних рівнянь в фазних координатах стосовно до трифазних систем, запропоновано метод визначення параметрів елементів в фазних координатах, отримані в аналітичній формі елементи зворотних матриць індуктивностей обертових електричних машин. Вперше запропоновано метод визначення локальних відхилень частоти в електричних системах, що забезпечує підвищення швидкодії та ефективності засобів вимірювання та діагностики.
Підвищення ефективності розподільчих мереж міст в умовах слабкої кореляції графіків навантажень та нелінійності характеристик електроприймачів
(Харківський національний університет міського господарства ім. О. М. Бекетова, 2016) Говоров, Владлен Пилипович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – "Електричні станції, мережи і системи". Національний технічний університет "Харківський політехничний інститут", Харків 2016.Дисертація присвячена підвищеню ефективності розподільчих електричних мереж міст в умовах нелінійності характеристик на проектному рівні. У роботі визначено особливості режимів розподільчих електричних мереж міст, які полягають в наявності значної величини реактивної потужності та низької кореляції графіків її зміни з графіком активної потужності, а також значній величині завад та спотворень в мережах. За результатами досліджень енергетичних процесів в розподільчих електричних мережах міст доведено, що за умов великого рівня завад та спотворень реактивна потужність спотворень має переважний вплив на режими електричних мереж, і обґрунтовано необхідність роздільного обліку та компенсації реактивної потужності зсуву та реактивної потужності спотворень. На основі дослідження параметрів та режимів вольтододавальних трансформаторів встановлена можливість комплексного розв’язаного вирішення на їх основі питань регулювання напруги та компенсації реактивної потужності в мережах.
Підвищення ефективності розподільчих мереж міст в умовах слабкої кореляції графіків навантажень та нелінійності характеристик електроприймачів
(НТУ "ХПІ", 2016) Говоров, Владлен Пилипович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – "Електричні станції, мережи і системи". Національний технічний університет "Харківський політехничний інститут", Харків 2016.Дисертація присвячена підвищеню ефективності розподільчих електричних мереж міст в умовах нелінійності характеристик на проектному рівні. У роботі визначено особливості режимів розподільчих електричних мереж міст, які полягають в наявності значної величини реактивної потужності та низької кореляції графіків її зміни з графіком активної потужності, а також значній величині завад та спотворень в мережах. За результатами досліджень енергетичних процесів в розподільчих електричних мережах міст доведено, що за умов великого рівня завад та спотворень реактивна потужність спотворень має переважний вплив на режими електричних мереж, і обґрунтовано необхідність роздільного обліку та компенсації реактивної потужності зсуву та реактивної потужності спотворень. На основі дослідження параметрів та режимів вольтододавальних трансформаторів встановлена можливість комплексного розв’язаного вирішення на їх основі питань регулювання напруги та компенсації реактивної потужності в мережах.
Влияние несинусоидальных режимов роботы электрических сетей на процессы электропотребления
(НТУ "ХПИ", 2016) Иерусалимова, Татьяна Сергеевна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.02 – электрические станции, сети и системы. – Национальный технический университет – "Харьковский политехнический институт", Харьков 2016. Диссертация посвящена решению важной научно-технической задачи влияния несинусоидальных режимов работы электрических сетей на процессы электропотребления в точке подключения неидеальной (несимметричной и нелинейной) нагрузки к сети с несимметричным и несинусоидальным напряжением. На основе теоретических исследований, использующих единый векторный подход, получена векторная математическая модель несинусоидальных и несимметричных энергетических режимов в четырехпроводной системе. Векторный подход использует два дополняющих друг друга метода: временной и спектральный метод. Временной подход использует понятия классической скалярной и новой векторной мгновенной мощности. Подход позволяет корректно классифицировать текущие установившиеся энергетические режимы в точке подключения неидеальной (несимметричной и нелинейной) нагрузки к четырехпроводной сети. Спектральный подход применяет комплексный ряд Фурье к трехфазным процессам тока и напряжения. Подход использует классические понятия скалярных интегральных мощностей (активная мощность и реактивная мощность) и позволяет получить новые интегральные векторные мощности (мощности небаланса, пульсаций). Спектральный подход применен для установления связей между мгновенными и интегральными мощностями и позволяет качественно и количественно анализировать несбалансированный и неуравновешенный режимы электроснабжения. Предложено ортогональное разложение полного несинусоидального тока на четыре составляющие: общую компоненту высших гармоник и 3 компоненты основной частоты – активный, реактивный и несбалансированный токи. Для уточенной модели показана эквивалентность ортогонального разложения полного тока, квадратичного разложения потерь и уравнения интегральных мощностей. Методом визуального программирования Simulink реализована имитационная модель несинусоидального энергетического режима в пакете Matlab. Проведенное моделирование подтвердило правильность теоретических исследований.
Визначення співвідношень параметрів елементів конструкцій об'єктів електричних систем для зниження коронування
(НТУ "ХПІ", 2016) Сосіна, Олена Володимирівна
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної наукової задачі визначення співвідношень між висотою та радіусами округлень кромок елементів конструкцій об'єктів електричних систем для зниження на них процесів коронування. У дисертаційній роботі описано вдосконалений метод оцінки величини струму корони по розрахованому електричному полі і знайденому об'єму зон, в яких рівні напруженості електричного поля перевищують або дорівнюють пробивній напруженості. У роботі запропонований метод врахування криволінійної границі розділу провідного та непровідного середовищ при накладенні прямокутної розрахункової сітки, заснований на знаходженні площин криволінійних поверхонь, які знаходяться всередині комірок розрахункової сітки, а також відстаней між криволінійною поверхнею і вузлами сітки. Отримано вираз, що дозволяє розрахувати величини критичної напруженості електричного поля, при прикладенні якого на стрижнях певної висоти і радіусу округлення вершин виникають коронні розряди. Визначені співвідношення між радіусами округлення вершин стрижневих електродів і їх висотою, при яких коронні розряди відсутні або їх інтенсивність суттєво знижується (на порядок і більше).
Усовершенствование энергоэффективности электрических сетей за счет управления электропотреблением для отопления в административных зданиях
(НТУ "ХПИ", 2016) Савицкий, Сергей Михайлович
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.02 – электрические станции, сети и системы – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Министерства образования и науки Украины, Харьков 2016 г. Диссертация посвящена научному обоснованию и решению научной задачи по созданию и разработке методов управления электрической нагрузкой в системах электроотопления для выравнивания ГЭН, а также синтезу энергосберегающей автоматизированной системы управления энергопотреблением потребителя-регулятора с предсказанием. В диссертационнойой работе исследованы методы синтеза автоматизированной системы управления электропотреблением в административных зданиях с электрообогревом с целью повышения энергоэффективности процессов генерации и потребления электрической энергии за счет уменьшения общих затрат. В основу метода управления электрической нагрузки положенимпульсный режим включения, который смещает спектр графика электропотребления в область сверхнизких частот, покрываемых за счет АЭС, а также на прогнозировании поступления энергии и теплопотерь. Разработаны методы и алгоритмы управления электрической нагрузкой для потребителей-регуляторов, позволяющих компенсировать их большую инерционность за счет предсказания состояния объекта управления и выработки компенсирующего воздействия. Предложен метод управления потребителями-регуляторами с использованием управляющего воздействия вида ступенчатой функции как без учета тепловых потерь, так и с их учетом, а также обоснован метод управления потребителями-регуляторами с распределенными параметрами с использованием широтно-импульсного регулирования. Исследован и показан метод определения длительности переходных процессов систем управления и устойчивости распределенных систем. В работе проведена оценка потенциального экономического эффекта от выравнивания графика электрической нагрузки за счет внедрения системы регулирования нагрузки потребителя-регулятора в виде теплоснабжения в административных зданиях.
Модели и методы оптимизации размещения аппаратных средств повышения эффективности электроснабжения в сетях 10 кВ
(Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства им. Петра Василенко, 2016) Сиротенко, Михаил Александрович
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.02 – электрические станции, системы и сети. – Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства имени Петра Василенко, Харьков, 2016. Диссертация посвящена решению актуальной научно-прикладной проблемы принятия решений по оптимизации размещения аппаратных средств, предназначенных для повышения эффективности электроснабжения в разветвлённых распределительных сетях, в условиях неопределенности исходной информации. В диссертации разработан и усовершенствован ряд методов по оценке недоотпуска электроэнергии потребителям и среднего времени поиска места повреждения, что позволило учитывать наличие различных средств повышения эффективности электроснабжения (СПЭЭ) в сети. Предложена математическая модель оценки экономического эффекта от установки различных видов СПЭЭ в разветвлённых распределительных сетях сельских регионов, позволяющая оценивать не только эффект от снижения недоотпуска электроэнергии, но и эффект от снижения затрат на поиск места повреждения. Проведенное исследование влияния величины нагрузки и длины линии электропередачи на ожидаемый результат оптимизации размещения СПЭЭ в типовой распределительной сети 10 кВ показало, что установка СПЭЭ позволит снизить (по сравнению с сетью без СПЭЭ) ожидаемый ущерб от годового недоотпуска электрической энергии до 89,93%, а ожидаемое среднее время, затрачиваемое бригадой на поиск места повреждения, – до 82,37%. При этом, в нерезервируемых разветвлённых сетях наиболее эффективным аппаратным средством является линейный разъединитель, установленный совместно с указателем повреждённого участка, позволяющим передавать информацию о месте повреждения на диспетчерский пункт. В то же время, в резервируемых распределительных сетях напряжением 10 кВ, мощности электроустановок потребителей которых не превышают 250 кВА, установка дополнительных СПЭЭ, в том числе и автоматического ввода резерва, не эффективна. Основные результаты диссертации нашли практическое применение в виде вычислительной программы, позволившей в условиях неопределенности исходных данных определить оптимальное количество и места установки различных средств повышения эффективности электроснабжения в конкретных распределительных сетях 10 кВ.
Вплив несинусоїдальних режимів роботи електричних мереж на процеси електроспоживання
(НТУ "ХПІ", 2016) Ієрусалімова, Тетяна Сергіївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет – "Харківський політехнічний інститут", Харків 2016. Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-технічної задачі впливу несинусоїдальних режимів роботи електричних мереж на процеси електроспоживання в точці підключення неідеального (несиметричного і нелінійного) навантаження до мережі з несиметричною і несинусоїдальною напругою. На основі теоретичних досліджень, що використовують єдиний векторний підхід, отримана векторна математична модель несинусоїдальних і несиметричних енергетичних режимів у чотирьохпроводній системі. Векторний підхід використовує два доповнюючих один одного методу: часовий і спектральний метод. Часовий підхід використовує поняття класичної скалярної і нової векторної миттєвої потужності. Спектральний підхід застосовує комплексний ряд Фур'є до трифазних процесів струму і напруги. Підхід використовує класичні поняття скалярних інтегральних потужностей (активна потужність і реактивна потужність) і дозволяє отримати нові інтегральні векторні потужності (потужність небалансу, потужність пульсацій). На прикладі активно-реактивного несиметричного лінійного навантаження показано як запропонована математична модель дозволяє уточнювати і деталізувати розкладання повної потужності IEEE Standard 1459 несинусоїдного режиму. Методом візуального програмування Simulink реалізовано імітаційну модель несинусоїдального енергетичного режиму в пакеті Matlab. Проведене моделювання підтвердило правильність теоретичних досліджень.
Методи та засоби підвищення достовірності розрахунку та аналізу технологічних витрат електроенергії для обґрунтування їх зменшення
(НТУ "ХПІ", 2017) Буславець, Ольга Анатоліївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 "Електричні станції, мережі і системи". – Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка, Харків, 2017. Дисертаційна робота присвячена підвищенню ефективності функціонування електричних мереж шляхом вдосконалення методів розрахунку та аналізу технологічних витрат електроенергії. Показано, що існує міра залежності техніко-економічної ефективності електроощадних заходів в електричних мережах від повноти їх інформаційного забезпечення. Досліджено ряд електроощадних заходів в електричних мережах, ефективність яких може бути підвищена завдяки більш розвиненій інформаційній інфраструктурі електричних мереж з застосуванням Smart Grid технологій. Вдосконалено метод визначення максимального навантаження трансформаторів з використанням характерних графіків навантажень та їх навантажувальної здатності, що дозволяє більш обґрунтовано використовувати їх для зменшення втрат електроенергії в електричних мережах. Розроблено типові графіки навантажень, які можуть використовуватись операторами системи передачі та розподілу електроенергії, а також проектними організаціями для виконання електричних розрахунків в електричних мережах, визначення втрат енергії та напруги в елементах електричних мереж, обчислення максимального навантаження трансформаторних підстанцій, керування режимами роботи електричних мереж. Показана можливість і доцільність оптимального керування втратами від транзитних перетоків в електричних мережах, об’єднаних на паралельну роботу в ЕЕС. Для мінімізації додаткових втрат від транзитних перетоків вдосконалено відповідні методи і алгоритми розрахунку. Можливість покращання і підвищення ефективності керування процесами генерування, транспортування, розподілу та споживання електроенергії завдяки Smart Grid технологіям показана на прикладі локальних електричних систем з відновлюваними джерелами енергії.
Удосконалення методів модернізації і контролю параметрів заземлювального пристрою міських підстанцій
(НТУ "ХПІ", 2017) Ніжевський, Ілля Вікторович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена актуальній науково-практичної проблеми пошуку і розробки нових способів для вимірювання опору ЗП, розробки нових конструкцій ЗП, що дозволяють спростити реконструкцію ПС, а також створення і вдосконалення математичних моделей і програм для розрахунку електричних характеристик ЗП довільних конструкцій. Аналіз результатів обстеження існуючих ЗП ПС, виявив серйозні порушення, які призводять до відхилення параметрів від норми і до необхідності модернізації ЗП ПС. Показано, що модернізація ЗП призводить до відновлення його нормованих параметрів. Розроблено математичні моделі ЗП простих дворівневих конструкцій з горизонтальних або кільцевих електродів. В результаті дослідження електричного поля виявлено, що потенціал на поверхні землі над центром квадратного заземлювача може бути вище, ніж над електродом. Удосконалено математичну модель складного дворівневого ЗП ПС, розроблений метод розрахунку його електричних характеристик. Проведено дослідження впливу глибини закладення сітки верхнього рівня ЗП ПС, товщини шару зволоження, просихання або промерзання ґрунту і конструкції ЗП на його електричні характеристики. Виконано теоретичне обґрунтування методу та розроблено спосіб вимірювання опору ЗП ПС в умовах щільної забудови території. Метод застосуємо при будь-якому характері неоднорідності ґрунту, будь-яких розмірах і конфігурації ЗП і довільному розміщенні вимірювальних електродів без відшукання точки нульового потенціалу. Експериментально досліджені електричні характеристики дворівневого ЗП ПС методом фізичного моделювання в електролітичній ванні. Отримані результати показали хороший збіг з результатами розрахунків.
Прогнозні моделі електричних навантажень розподільчих мереж в умовах невизначеності вихідної інформації
(Таврійський державний агротехнологічний університет, 2017) Катюха, Ігор Анатолійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 «Електричні станції, мережі і системи» (141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка). – Таврійський державний агротехнологічний університет МОН України, Мелітополь. – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» МОН України, Харків, 2017. Дисертаційна робота присвячена розв’язанню актуальної науково- прикладної задачі розроблення сучасного науково- методичного апарату прогнозу споживання електричної енергії в умовах невизначеності, що враховує можливості інформаційного забезпечення автоматизованих систем комерційного обліку електроенергії та особливості окремих споживачів і має на меті підвищення ефективності використання та збереження електричної енергії. Вдосконалено метод нечіткого регресійного аналізу для побудови довгострокових прогнозних моделей електричних навантажень в розподільчих мережах. Враховано паритетну участь двох критеріїв ефективності нечітких моделей: ступіня сумісності та ступіня нечіткості при побудові прогнозних моделей. Розроблено метод корекції довгострокових прогнозних моделей для короткострокового прогнозу. Запропоновано підхід до побудови виду прогнозних моделей при будь-яких типах навантажень. Аналітично встановлено зв'язок нечітких показників точності прогнозу з відносною середньомодульною похибкою. Розроблену методику апробовано при розробці прогнозних моделей електричного навантаження ряду споживачів з різними типами графіків навантаження. Основні результати дисертації знайшли практичне застосування у вигляді програмно-апаратного комплексу для автоматизації процесу довгострокового та II оперативного прогнозування електричних навантажень електроспоживачів, що може інтегруватись інформаційно в автоматизовану систему обліку електроенергії, а також при оперативному керуванні режимами розподільчих мереж. Внаслідок проведення дослідження за темою дисертаційної роботи одержані такі наукові результати: – удосконалено метод отримання прогнозних моделей електричних навантажень, який відрізняється шляхом побудови критерію ступеню сумісності нечіткої регресії на основі перетину нечітких чисел, який дає можливість розкрити невизначеність вихідних даних та підвищити якість прогнозу електричних навантажень. – вперше запропоновано метод уніфікації виду прогнозних моделей, який відрізняється тим, що в добовому графіку електроспоживання виділено функціональні ділянки, з роздільним використанням для них нечіткого регресійного аналізу, завдяки чому можна отримати вид прогнозних моделей при будь-яких навантаженнях. – вперше запропоновано метод підвищення адекватності моделей, отриманих на базі нечіткого регресійного аналізу, який відрізняється паритетним врахуванням ступеню сумісності та ступеню нечіткості опису, що дозволить зробити прогноз електричних навантажень більш якісним. – вперше аналітично визначено метод визначення ефективності прогнозу електроспоживання в електричних мережах, який дозволяє виконувати порівняльний аналіз нечітких регресійних моделей прогнозу з моделями, отриманими іншими методами. Практичне значення одержаних результатів для електроенергетичної галузі полягає в розробленій методики прогнозування електроспоживання на базі нечіткого регресійного аналізу, що включає принципи побудови прогнозних моделей, алгоритмічне забезпечення, а також програмне забезпечення, реалізоване у зручній для інтегрування в АСКОЕ формі. Результати досліджень впроваджені та підтверджені відповідними актами: III – ПП «Молокозавод-ОЛКОМ» щодо аналізу електроспоживання та оперативного керування з метою зменшення втрат енергії в мережі внутрішньозаводського електропостачання . – у навчальному процесі основні результати роботи включені у відповідні дисципліни – «Практична інженерна підготовка» та «Інженерна діяльність» за спеціальністю: 8.10010101 – Енергетика сільськогосподарського виробництва. – Приазовським РЕМ ВАТ «Запоріжжяобленерго» використаний апаратно-програмний комплекс для процесу довгострокового та короткострокового прогнозування електричних навантажень та оперативного керування режимами розподільчих мереж. Основні наукові положення за матеріалами дисертаційної роботи опубліковані у 15 друкованих працях, з них: 9 статей у наукових фахових виданнях України (5 – у виданнях, включених до міжнародних наукометричних баз, 1 ¬– у виданні з індексом SCORUS), 6 – у матеріалах конференцій та семінарів. Дисертаційна робота складається зі вступу, анотації, чотирьох розділів,ї висновків, списку використаних джерел та додатків. Загальний обсяг дисертації складає 190 стор., серед них: 18 рисунки по тексту, 20 таблиць по тексту, список використаних джерел містить 115 найменувань на 12 сторінках, додатки на 19 сторінках.
Удосконалення методів модернізації і контролю параметрів заземлювального пристрою міських підстанцій
(НТУ "ХПІ", 2017) Ніжевський, Ілля Вікторович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена актуальній науково-практичної проблеми пошуку і розробки нових способів для вимірювання опору ЗП, розробки нових конструкцій ЗП, що дозволяють спростити реконструкцію ПС, а також створення і вдосконалення математичних моделей і програм для розрахунку електричних характеристик ЗП довільних конструкцій. Аналіз результатів обстеження існуючих ЗП ПС, виявив серйозні порушення, які призводять до відхилення параметрів від норми і до необхідності модернізації ЗП ПС. Показано, що модернізація ЗП призводить до відновлення його нормованих параметрів. Розроблено математичні моделі ЗП простих дворівневих конструкцій з горизонтальних або кільцевих електродів. В результаті дослідження електричного поля виявлено, що потенціал на поверхні землі над центром квадратного заземлювача може бути вище, ніж над електродом. Удосконалено математичну модель складного дворівневого ЗП ПС, розроблений метод розрахунку його електричних характеристик. Проведено дослідження впливу глибини закладення сітки верхнього рівня ЗП ПС, товщини шару зволоження, просихання або промерзання ґрунту і конструкції ЗП на його електричні характеристики. Виконано теоретичне обґрунтування методу та розроблено спосіб вимірювання опору ЗП ПС в умовах щільної забудови території. Метод застосуємо при будь-якому характері неоднорідності ґрунту, будь-яких розмірах і конфігурації ЗП і довільному розміщенні вимірювальних електродів без відшукання точки нульового потенціалу. Експериментально досліджені електричні характеристики дворівневого ЗП ПС методом фізичного моделювання в електролітичній ванні. Отримані результати показали хороший збіг з результатами розрахунків.