автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Синтез многомерных систем оптимального управления динамическими режимами распределительных электрических сетей при случайных изменениях нагрузки
Автореферат диссертации по теме "Синтез многомерных систем оптимального управления динамическими режимами распределительных электрических сетей при случайных изменениях нагрузки"
САМАРСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ
- ИНСТИТУТ гол. В.В. КУЙШЕВА
" * . .
г? п ; Г; •'« ^
На правах рукописи
РАССКАЗОВ ФЕДОР НИКОЛАЕВИЧ
синтез шогомершх систем штшшюго отравления
динамическими решши распрвделительннх электрических сетей при случайных ишвдияк нагрязни
Специальность СбЛЗ.07 - Автоматизация технологических процессов и производств (в электроэнергетике)
АВТОРЕФЕРАТ. -
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Самара - 1932 г.
Работа выполнена в Самарском ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте г*. В.Б. Куйбышева и Государствен ном Санкт-Петербургском университете
Научный консультант: доктор технических каук, профессор Петров В.И,
Официальные оппоненты: ;
доктор технических наук, профессор Абдуллаев Е.Д.
доктор технических наук, профессор Колесников А.А.
доктор технических наук, профессор Михелькевнч В.Н.
Ведущая организация ВНШ элентромадг
Защита состоится «¿г» 1992 г. в час.
на заседании спэииализкрованнбто совета Д. 063.16.01 при Самарском политехническом институте по адресу: 443010, Саыарг ул. Гадактконовская» 141, ауд. 23.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
V.
О
Автореферат разослан
Ученый секретарь специализированного совета
В.Г. Жиров
• - АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Одной из основных проблем элеятроэкерге- ' тики являе.тся развитие единой электроэнергетической састехы страны, повышение надежности и.качества.эиектроснабиеккя, ста. ______ ......р^ада'огш '
реиешпг связала,: з' частности, с оптешлызыгл управлением устаковлв-□ишгся 2 переходными резпмаьщ распред&тательшпс зяекврстескшс сетей, составяшзшс большую часть энергохозяйства стралн. При этой особое знга.:анне засяузЕвакг вопроси, сзгязанннв с .говкйениеи качества нацрлзенЕяс у потребителе!, укепшоЕла откжшешй н колебаний палря.-зенгя црз случайшос езксвзейес яагрузлн, •сто позволяет снгзлть уцербн от негачественЕоЗ ачевгрогпэргня у алевзрэцрием-
еекоб. • - .
Вопроса онггладьЕого уцравлеЕСТ резпкка ззожгрпческих сетей расскагрзвагяса з работах З.А., Зепигсоза, Н.А. Нельнзкова, Я.Д.ъар-капа, Е.С. Маркупевпча, В.Й. Ндкюзка п др-
В завпсдгсстя ог скоро соя лргшгешя зяравЕЯЮЩйх воздейст-ееЗ раалггаэг автог^гетесяей п {шгошзЕЗярозаявов управление реки-каш сете2... ...
4Автс::гттаеско-з упразгэзга се^зстзлгегся непрерывно, з реально:.: грезил», л требует угега джетесггпс харззяерякгяк узлов нагрузки расзредатгзй^ьгоЗ сстг... Вазротзз, .автотгазирозаняоо управление у-ггагает балки» периода -обргценгя шг^оряации и проезво-дется з ссозжэгсзЕзя с 1,:едл:ап1:1г*л гзмеввяшда яазсрузжи - сугоч-шкп, гесгчйЕкн, .годоэгзг гра^лгсаия, Разумеегся, тссо здесь не учпззвгзгся дгггзЕзтасапв пшцэесн з эдезетрляескг7'. сетях, а анали-з:;руптся а про:сзгодпзся управжешв. .уегавошхтаяся реашаш.
. Б нгсгесзб гре^я нггжпзшз бсшюой опыт да разработке л. внздрс-ЕЕГ егехеи 'аЕто::ат:акрованного управления резинат распре-сетей» Боетпэй ейвд а июм шфазлепки внесли такие орган::эг™з згк .Татвглавпнерто я Рашой хкяпкехнэтесккй институт, Коетавегсв отделение "Сггьгзергоироект", Квевсквй политехнический институт, СгмарсЕй. голптехилческий институт, Челябинский по-лптеягЕчесгЗЙ: пиетету? я др.
При кто:.: ргз-зЕга акэтштгоцровазяогэ. управления реяпкши ;:дэт го вуга создгнгя Л1йор::лш1онно-Еьто5(хтательных комплексов, гнгоугкзгровашкх бажсов даншг распределительных сетей, реализация которзх прогззодгтся цршенительво к той или гной хягаимш-те.~ной с.. ° .. •
.. Бопросем'5Я0Н21§зш5гЕ а управлеяЕЯ реяшами -регудафуешх узгсз яагрузет снергаспстем тюсвящепя работы В.А. Веяпкова, 5.Г. ГусиЗкога, Н.И. Есрспая, 3.3. 1й?еваза,-ЯЛ. Яибовой, Э.А. Хачат-
рян и др...
Решались задачи регулирования напряжения отдельных узлов электрической сети с учетом динамических. характеристик и случаи- ^ них колебаний тока яагрузга. При этом полагалось, что. .комплексный узел, нагрузки состоит из синхронных,. асинхронных двигателе:';, сопротивлений и батарей статических конденсаторов.
В узлах электрических спето::., питающих предприятия шгатлур-гической, химической, легкой промышленности значительную доли . нагрузки составляет шюгодвпгателышИ электропривод поточных линий обработки материала. Ретулирукцкп зрзект нагрузки глюгодвига-тельшго электропривода отличается от характеристик отдельных электродвигателей, т.к. представляет собой :.:ного:,'.ассову» электромеханическую систему. При этой собственные .частота колебаний ико-годвпгательного электропривода могут совпадать с частотой колебания питающей электрической сксте:лн, .что козет вызвать резонансные явления в узлах нагрузки, сопровождающиеся большая колебаниям: напряжения. Б этой связи возникает необходимость идентификации нагрузки шогодвлгательных автоматизированных олектро..рпводов непрерывных поточных лини;!, что приводит к новыи уравнения:.! ¡.-.ате:.:атп-ческой физики,. ...
В распределительных электрических сетях 5-10 ¡¿В, например, сетях нефтепрошелов, определенную долю нагрузки составляют синхронные двигатели. При этом постоянные времени синхронных двигателей г (в пределах от десятых до .единиц секунд) соизмеримы с пос-тоянкьаш времени, харагаерннш для колебаний тока нагрузи: в узлах сети. .Зто позволяет использовать регулировочные, свойства синхронных двигателей для уменьшения дппаг.отеекпх-отклонении нап-ряяенпя у потребителей. .Такзе найдут применение дяя регулирования напряжения управляемые статические источники реактивно;: цоцкостп и трансформаторы с бесконтактным переключение;.: .ответвлен::":. в этом случае встает вопрос о динамических подходах, к годелированпа и управлению регшада распределителышх сетей. Здесь такае необходимо учитывать статистический характер колебании Еатрузкп,что характерно для большинства потребителей. Зри этоы распределительная сеть представляет собой лшогомергый объект оптимального стохастического управления. Следовательно, одним из главных направлений научно-технического .прогресса в области авто:.-~:'леского управления реаимаыи ■распределительных сетей является р."-.„работка . стохастических моделей сетей .в динамических резшах к метода векторного оптимального управления с учетом случайного характера изменения возмущений. -
•Работа выполнена на кафедре "Автоматизированных электроэнергетических: систем" Самарского ; ; политехнического института и .. кафедре "Теории управления" Ленинградского государственного университета в процессе обучения в докторантуре.
Те;,:а диссертации входит в план важнейших работ по программам "Системы автоматизированного проектирования в энергетике", "На-: депностъ конструкции", "Потери энергии и их компенсация^, координационный план работ по комплексной автоматизации отрасли. Одним из исполнителей этих работ является кяфелга "Автоматизированных электроэнергетических систем" Самарского... < политехнического и:н статута. Работа проводилась в рамках хозяйственных договоров, одни.! из руководителей которых является автор, договоров на передачу научно-технических достижений.
ЦЕЛЬЮ РАБОТ!! является решение научно-технической проблемы, оптимального .стохастического управления динамическими режимами распределительных электрических петей, что..позволяет повысить качество и экономичность злектроснабаения, улучзить эффективность . функционирования электроэнергетических систем.. Для достижения поставленной цели в работе репаатся. атздуадие задачи:
- разработка стохастических моделей, узлов- нагрузки распределительных сетей» При этом особое взимание уделено идентификации мно-гоДЕИгательЕон нагрузки потных линий обработки материала, что приводит к постановке п решения новых уравнений математической физики; . . - . -- -
- построение . математических моделей распределительных электрических сетей в динамических режимах с учетом случайных изменений нагрузки;
- обоснование, .критерия качества при оптимальном -управлении режимами распределительных сетей при вероятностной характере возму-щ&тецсс воздействии; ' . ■- ,
- разработке метода синтеза векторного оптимального управления режимами сетей при случайных изменениях нагрузки. Синтез оптимальных многосвязных регулятороа напряжения и реактивной мощности; ■ ■
- анализ работы многомерных систем оптимального управления реян-Kai.ni распределительных сетей;
- разработка способов и принципов.построения систем регулирования напряжения распределительных сетей, реализуемых в базовых ст- ругоурах систем управления рекгмамн;
- создание инзорг-ационно-вычислительных комплексов для управления рег-имами и автоматизированного проектирования оптимальнее
регуляторов распределительных сетей.
МЕТОДЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. Для решения поставленных задач исполь-зувтся метода теории случайных процессов, математической статистики, теории оптимального стохастического управления, синтеза оптимальных шогосбязных регуляторов. Численные метода анализа установившихся и переходных процессов электрических систем. Аппарат -передаточных йункций . и дифференциальных уравнен систем с сосре-доточеннши и распределенных.® параметрами, теории ууккщй чувствительности. Частотные цетода .анализа динамических спстсм. Методы цифрового математического. ¿гаделкрованзя, топологические основы решения ште:итич:еских'задач энергетики, автоматизированного проектирования и др..
о '
НАУЧНАЯ НОВИЗНА заключается .в разработке метода синтеза векторного оптимального уцравлешщ дпиаютескюли ренинами распределительных электрических: сетей при случайных. изменениях нагрузки. Методика синтеза оптимального управления обеспэчивает комплекс требований предъявляемых к слстеыо, осноемыми из которых является непосредственная, без "идеальных" дклЬерешс^руицпх с./апьев,.реализуемость регуляторов, сохранений .устойчивости при вариациях параметров стабильность системы«, Для ранения, поставленной задачи разработаны дикаыичёские подели распределительных электрических сетей при случайных колебаниях тока нагрузки, проведена вдентгзри-кация многодвигательной нагрузки поточных линий обработки иатериа-ла, что привело к постановке и решению новых: уравнении штегати-ческой физики. Предложены ноше способы и принципы построен:® систем автоматического регулирования напряжения электрических сете":, разработана методика анализа многомерных систем управления дана-ыическши резимами • распределительных сетей. " ч
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ научных положений, изложенных в диссертации,- заювочается в том,, что созданы хеореткчес;сие основы для оптимального- управления динашг&снимк реагкамз распределительных: сетей при случайных изменениях, .нагрузки, что позволяет повысить качество, напряжения у потребителей, снизить ущербы от некачест-. венной электроэнергии и потери в свта; разработаны нв-Зормацкокно-вычислитеяькке комплексы для синтеза оптимальных регуляторов,- которые внедрены в. системе, автоматизированного банка данинх электрических сетей; получены передаточные функции оптагалыг" шого-связных регулятороЕ, которыми дополняются базовые структуры систем регулирования напряжения н-реактивной мощности распределитель-» них. сетей; показана практическая реализуемость оптимальных регуляторов в работоспособность системы уцраигешн при неизбежных на
практшсо отюгокенай параметров сзстекд, Показано, что огокальЕсэ стохастическое управление является-более эжбэктнвннк со сравне- -нкя с традиционными спосойап .рехушгрозгаюгя: наяряяаяюг я реактивной мощности з узлах распределительной сети: разработаны ноше способы и устройства для регулирования напрлзевпя электрических сетей.
ШЯШЩЯ И ВИЕДРЕШЗ РЕЗУЛЬТАТОВ. По ходу заполнения диссертационной работы выполнено 6 научно-исследовательских работ., по который о|юрмяенн отчеты. 1й$ар:.'лц20яио-£нчкслотельявА.?.онп- - -лексы, автоматизированные баша: данных, предназначенные для управления рвйклгш к автоматизированного проектирования оптпкалышх регуляторов распределительных электрических сетей 6-Ю кВ, реализованы на вычислительных системах EC-IG22, мперо ЗВМ "Электропп-ка ЛЗ-28", J3K-SL1, ГАЕ-3*. ..
Указанные комплексы внедрены на- предприятиях электрических сетей РЭУ Куйбышевзнерго, Сара^овэнерго, Томскзнарго, Татэнерго, сетях нефтепромыслов. Суммарный зкоюшческнЗ эффект от внедрения составляет около I млн. рублей..
. Материалы диссертации использована в учебном .процессе при подготовке шпонероэ-зяектршеоз в Куй^шевсшя голатехнлческон институте,. ряд результатов диссэртационнон. работы вмтеш .в дисциплины "йяектрпческнэ системы и сети", "Алгоритмизация задач злектрозкергетасг" (специальности 10 02,-10 04).
. líetosasa синтеза овтакальното уцраашвзя реЕСкакп распределительных сетей-под руководством автора прорабатывалась при курсовом и жкокдаи проектировании, каучыо-гсатедовятальскЕХ работах .студентов в Филиале СКБ института "Студенческой научно-исследовательской нпкеяягелыюй лаборатории", руководимой автором.
ШРОВЖ'Я РАБОТУ. Но результатам шямшендах исследований сделан и докягщц на научннх и всуэпо-техЕгческгас конференциях, со-веианинх, семинарах, основными из которых является: научно-тех— вкчееккв конференции Самарского . ,» политехнического Нгстлтута, I97I-I9S0 г; кеяограслеше назгшо-гехшческие конференции "Алгоритмизация и .автоматизация технологических процессов и промышленных установок", I971-1937 г; ..Всесовзкое каучно-лехничэсхое совещание "Автоматическое упраигевпе электроприводами гг . электромеханическими системами", Тольятти, 1974г; научно-методический семинар "Автоматизация проектирования в электротехнике и энергетике", Иваново, I9S0 г; ВсесоазЕоа совещание "АвтогатизированЕЦв система дк<же?чврспого„управления в энергетике", Ыосква, I9S-3 г;
Всесоазный ееьшнар "Применения персональных микро ЭНЛ в электроэнергетике"., Клев, 1986 Всесоюзное научно-техническое совещание "ЭквиЕалентирование электроэнергетических систем для управления их реяшаши, • Баху, 1987 г.. .наВДНЗС СССР IS83 г, Ш7р; Всесоюзное-совещание "Создание и внедрение нового электрооборудования к электроустановок для предприятий нефтяной и газовой проглып-ленностн", Москва, Отрадный 1988 г; Всесоюзный научный семинар 1 "Кибернетика электрических систем" по проблеме "алектроснабленпе промышленных предприятий"., Новочеркасск, 1933г., Абакан I0S9..r; семинары факультета ."Прикладкой математики - процессов управления" Ленинградского государственного университета; се.-ллнары "Системы автоматизации" проектирования конструкторских, технологических и организационных систем", Куйбыиев I374-I9S0 г ; Всесоюзный науч-г кш! -семинар "Киберйетика электрических скстесд" по проблеме "Управление и автоматизация проектирования в электроэнергетических системах", Челябинск I9SO г, .
ПУБЖКЛД1Э'. По теме диссертапдонной работы опубликовано 40 работ: имеются публикаций в Еурналах. Известия электротехнической промышленности серия "Электропривод", Известия АН УССР "Злектрон-ное моделирование", Известия Вузов СССР "Энергетика", в сборниках научных трудов, а такне в трудах выиеуказашшх ковэеренщй, получено 9 авторских свидетельств СССР на изобретения, опубликовано 6 научно-исследовательских отчетов.
■.. ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА. Основные научные результаты, включенные в диссертацию," опубликованы в 9 статьях, написанных лично автором и 18, публикациях и изобретениях в соавторстве..
Все работы, выполненные в .соавторстве, подчинены об^ей проблеме и концепции .ее решения, сделанных соискателей, пи соормули---рованы основные, .идеи динамической идентификации и управления ре-ашшв распределительных сетей при случайных изменениях нагрузки;
.. Соавторство относится к разработке конкретных программных ■ средств,-.'.проведению машинных .экспериментов, внедрен:®) пнооркапгю-нно-вычислителышх комплексов для управления реяпмамх распределительных сетей. ■ •
.. ОСНОВНЫЕ ПО.ЮЯЕННЯ, ВШЮСШЫЕ НА. ЗАЩИТУ:
- динамические модели распределительных электрических г ~:зй при ■ случайных изменениях нагрузки, как объекта шогосвязпиго правления; ,, ..•' -.;'
- математическое описание динамических ^^от^ссов^в^узлаЗсП энер- • ■ го систем, питающих шогодвнгательные электроприводы поточных- ■
гивий обработки материала;- ..•'..
• теоретическое обоснование среднеквадратичного критерия качества управления дпншл1гаескиш.резщма\а распределительных сетей; '
- метод синтеза оптимального управления динамическими реянмами
- сетей при случайных изменениях: нагрузки;
- методика анализа шогосвяэвых систем автоматического убавления . многомерными объекта!.® электрических систем;
- способы и, принципы построения систем автоматического рагулирова-пгя напряжения и реактивной мощности распределительных сетей;
- ик^орглациошю-вычислпгелБШе комплекса дат управления..реотлш,от и автоматизированного проектирования оптимальных регуляторов распределительных; сетей.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ.. Диссертация состоит из введе-, шя, пяти разделов и заключения, изложенных ва 264 страницах ма-пенопесного текста, библиографического списка из 167 наименованы, приложения на 19 страницах,-содернит 46 рисунков, 24 таблицы, эбщш объем работы 300 страниц сквозной нумерации.
Автор варанает признательность кафедре "Автоматизированных электроэнергетических систем" Самарского • политехнического, .института к пколе профессора Петрова Й.П- в Ленинградском Государственном университете при тгроведении исследований.
*
С0ШЕШ1Е РАБОТЫ ■ '
130 ВВВДЕЕйй -определена научно-техническая гпблема, решению которой посвящена работа. Обосновывается актуальность работы, е§ цель и новизна, практическая ценность. Сдюрмулврованы основные, положения, 'выносимке ка защиту.
Краткий обзор отечественной и зарубежной литературы проведен в двух направлениях:
I. По работам, посвященным вопросам идентификации и управления роялизма узлов нагрузки и распределительных электрических сетей. ,.- - ... ...
2... По методам синтеза линейных систем управления, оптимальных по среднеквадратичному критерия качества.
Обзор по первому направлению говорит о том, что для электроэнергетики особую актуальность представляют собой задачи совершенствования систем автоматизированного и автоматического управления реавкамя энергосистем и, в .частности совершенствования систем управления резалата распределительных эявктрпческих сетей по тап-ретевш п реактивной шзности*. Репэниэ -этой задачи обеспечивает
BQSiasEootb сняззагь сткловенле и колебанае назгояЕвшк, и тем сшщ ущерба..or некачественной злакгроэнергии у потребителей, снгзнгь п< терн аяектроэнергии. ••
Обзор работ m второиу пащавяешз говорвт о топ, чхо прп св тезе еветеи увравзвшк ко последнего времени згноргровался случай EKii характер тзи$ц@гя£х ста, что не шдало логического обосно-ванкк. Традпцкошваш ттодаан синтезировались систе-пы с хорогши дротехакзем переходных процессов (бастркц захуханкеи, малой колебательностью, пзрерэгулирс-ВЕНке:-,!'и т.п.) прл .^@герьх1:про»акш1х даде всего скачкообразних, воздействиях. В реалшсс условиях работы такие спсте:.:и управления не обеспечпвзлп требукшх показа-? гелей качества. Повтоцу в настоящее врегл больноо вникание уделяется изтодагд синтеза сястем управления ври кастам возиусаэдак сия, етщх героятзостий характер, Прп stq:,: для ппрокого класса объектов jupakiessr ng:~e$xl озгаззностк kqsst бить представлен s вида среднеквадратичной $орздг о? фаговых координат сис-те:.дг д увраззявда воздействий. 7кгзазше еодхозн к синтезу слете:, j yspasaoHZS базируется на щрракяцаонвай и спектральной теори: йяучайкых процессов, разработанных в езредшхе 20 веха на основе • работ А.К.. КслкохороЕа к 5.3; Бкнера.
Определился ряд изводов, возтшщас репать задачу спт:п;.зль-кого синтеза систем управления с учетегл сдучаЛках вог-
иудеиг-"-, Орда^инсльш) результата получены в трудах B.C. Пугаче ва, Н»А, Лпшпца, Р.Д, Еолузвхова, В.Б. Ларина, в,5. СукдешЛ'.П. Науг:еЕ^:о, а такза Р. ;Сад:.;аяа, Р. Бвэск, ДЕ. Купера, :.;. 7опе:.:а, • Другое согстскпх п вьрубегзш: учепли. При ото:.: задача сткзезв он-регуляторов производится зпхи в частно:: облает:: - Вкие-рогкзя фвз&трацпя, пли го временной облает;: - з облает;: -пространства состояний, что селзедо с теорией акг.~:т:~ес::ого вопструв-ровзагг регуляторов А.!.;. Летова, теорией овт:д;альг.эГ. йвлвтездз; Р. Кая:.:ака. .. ....
Здесь судестввкпде результата бвдп получс:п: «а ссвовакдл таоре;,л о разделении. Спроиое распространение получили гатсда сп теза ош?п.:алъпыи слста:.;,.лгспальзу::дп£ патенатичеепнк аппарат ура; неш!Й Рпккатя, -что позволяет .наиболее spocio алгоп;:т;:;;с;п>агагь процедуру синтеза на ЕЦЕп. Однако.при конкретной Ъеачлзаддп ети; кетодов возшзсазт проблей», связанные с овр-еделекпеу. ег-ж гл-вууиидектов среднеквадратично го критерия; . хачеетга ynpv. -.гнж.ук та ограничений на модуль увравгккцего воздействия, сохранение:; устойчивости прп неизбежных на врактвке вариедок паршлетров объекта увравлеиш к статдстлдес;шх гарга:тер;-:ст;п: хозгудеецзпе возде!
;твпй, проблема реализуемостц регуляторов без "идеальных." дпф5е- .. эенцпругацях звеньев, хорошей, стабильности системы, определения эффективности измерения дополнительных фазовых координат системы I др. . - ' -
Решения заказанных проблем посвэден цикл работ, в .ненных з Ленинградском Государственном-университете под руководством профессора Ю.П. Петрова. Они позволила создать методы синтеза .опти-:алыщх стохастически систем управления,..отвечащих комплексу юсб::од1".х1х требований, что позволяет использовать разработанные :етодпкн не только для оценки предельных возмог-ностей управления, го и для практической реализация опткмашшх регуляторов.
В настоящей диссертационной работе при оптимальном управле-т: релплами распределительных сетей используются и развивается >езультати, полученные пколой профессора Петрова Ю.П. в Ленпя-градском Государственно:.! университете.
В ПЕРВОМ РАЗДЕЛЕ проведено математическое описание динамических проц*ес'с^~в''уэлаТ-';:'\ распределительных электрических се-?ей (РС) с учетом вероятностного характера нагрузки. На.основа-зил уравнений Парка-Горева составлена математическая модель комп-шксного узла нагрузки. Определена, структурная схема регулируемого гзла нагрузки. Наибольшее внимание уделено" вдентгфиюциз п регули-ювацшо напряжения узлов энергосистем с кногВдвшзателыюи иагг->узкой. В узлах электрических сетей, шггагтх предприятия матал-гургической, химической, легкой промышленности значительную долю :агрузки составляет -ккогодвигательный электропривод юпрерывных ■ юточных линий обработки материала..-
.. Динамический реаим г/логодвигательной нагрузки определяется. • [радольнкмл колебаниями обрабатываемого -материала в системе ино~-,одвигательпога:азгентраприЕОДа. Получено, уравнение продольных колебаний материала, предоставлявдего в виде нелинейной упруто-вяз-:ой системы с распределенными параметрами, что привело к репению ювой задачи математической физики... 3 операторной форме это урав-шнпе.монет быть предоставлено в следующем вгде
¿х
, ; ГгР^ГР, ¿/А
хде ? - оператор Далласа; функц%, характеризующая пр<
дальше колебания материала вдоль координата X; Н(р,Х)~. натяяен: материала;Л,А(х),Р - соответственно, объемная плотность 'коэффициент вязкости..трения, модуль упругости, коэффициент плас ческой деформации, площадь поперечного сечения материала; Ц- длина и линейная скорость материала на / -ом участке дефор! цип. .- . .....
Стабилизация удлинения, натяяения материала осуществляется счет автоматизированных ыногодвпгательных .аяектропривод-ов.
Систека уравнений .(1.1) и.уравнений движения электропривод« позволяет получить передаточную функцию, динамичеекуй характер:
тику узла нагрузки, питащега ыногодвигательный электвопривод
■ ...
По существу..(1.2) описывает, переходные электромеханически процессы в шюгодыгсательиом'электроприводе с распределенными у] руто-пяастическшп связями при изыененш напряжения в узле.
Проведанный численный .анализ выражения (1.2) позволяет пре; ставить его в^следувдем.виде т.
Т.е. прг ;.зменешш напряжения в узле ток нагрузки будет иметь я: но внраненный колебателышй характер. Частоты колебаний определи атся собственными частотами ыногодвигательного алектропривода. 1 сконечннй порядок колебательных звеньев выражения (1.3) объясняется так, чзо в кногокассовой электромеханической" систег.е соде] сдтся элемент с распределенными параметрами, каким является обр; батываешй материал. Выразаняе (1.3) позволяет настроить частотные характеристики узла нагрузку характерной особенностью кото; является наличке резонансных всплесков на частотах, совпадающих с собственными частотами колебаний аяектрбыехашгческоп систеш.
При Бозмудениях в сети .з узле'нагрузки будут происходить р< зонанеше явления, сопровождавшиеся больгаш колебаниями напряг, ния. ..
' Для устранения резонансных процессов в узле нагг/зки разра< тан способ регулирования напряжения, состоящий в г дтзЕсащп: р< гулпрувдего аТфекта узла. Это достигается путем введения отрицательных обратных связей на.регулятор наложения ло регулируют току нагрузки Гц и его производным, которые выделяются с эталонной модели узла.
.. Проведен статистический анализ"колебаний нагрузки узлов рас-)еделительных. электрических сетей. Источниками колебаний нагруз-I являются., электроприешшки срезкопеременнни ^реяшом работы: гговые сталеплавильные печи,, прокатные станы, линии непрерывной 5работкл материала, печи- пэдукцконного. .нагрева, сварочные аппар^-¿, мельницы для..сетей промышленных предприятий я..городских та-, зльних сетей, электроприводы буровых установок для сетей нефте—->омыслов и т.п. Был использован большой статистический материал > колебаншш нагрузки и внзванных..имп изменениям напряжения в гтяхРЗУ "Куйбышевэнерго". Оценивались реализации .нагрузки, ин-фваты которых соизмеримы о постоянные .времени . динамических шактеристик узлов, которые лелат в пределах от десятых до еди-зц секунд. Проведенный анализ показал, что., центрированная велика тока нагрузки является эргоднческой случайной функцией с фкальшш .законом распределения.
Проведена оценка корреляционных функций колебаний нагрузки, >торые были апроксимированн классическими выражениями
Ävr; - ff'^j лугу e~iTt^pr j . к (t) - cv¿cn ß v) , .... f1-4)
iß d и ß- расположены в широких пределах сI 08 - 0,9] ; \ =[0,15. - 2,5 ] . - - -
Определены спектральные плотности случайных нагрузок PC в гатаетсгвил с вырагением
jp .. .. .. ВО ВТОРОЕ РАЗДЕЛЕ разработаны динамические модели распре-иительных.олектрпческих сетей с учетом вероятностного характера сгрузки узлов. Распределительная..электрическая сеть представив . г собой многомерный, объект управления, хцз управляемыми выходами координата:,ш являются напряжения в узлах и другие параметры займа (toice, мощности з линиях). При этом имеется вектор управ-. 5щях нэздейстзий в виде регуляторов напряжения'и реактивной зцности в отдельных узлах сета-и вектор Еозглуцащих воздействий, гновныии из которых являются, .случайные колебания .тока нагрузки .узлах. Тогда система ■ управления режимами распределительных тектрическпх сетей долнна рассматриваться как многомерная ,мно-)СЕЯЗкая, .... .. --
Ржпеьнв задачи идентификации многомерной системы проводилось использованием аппарата матричных передаточных функций,. частотах характеристик и пространства состояний.
■ Математическая моделГРС разработана с учетом данаьических характеристик узлов нагрузки, которые в основном, и определяют переходный процесс в сети. Волновые процессы в линиях электропередач не учитываются в^-вдду их малой длины...
Динамическая характеристика i -го узла нагрузки учитываете/ на схеме замещения PC введением опзраторкой edoводимоста '
- " . 52Л)
где loi - регулаирувдЕй ток с -го узла по напряженно; -напр/ кение в i -оы узле. ..- __ ....
Динамический реяка PC в узловой форме описнваетс.я следующей системой операторных уравнений
.. VfP)V(p)' 1(р) .. (2.2)
где - матрица операторных узловых проводпмостей, составляю
ещв которой определяются следуациы образом
Здесь . уф[ Vtjfp),%/р) ... lû/pj] - вектор операторных напрялз-ний узлов сети; 1(р)~вектор операторных токов узлов; \/ц - кап-рягение в центре питания PC; ¿'¿у - сопротивление, линий.
При математическом описании резаков распределительных сетей учитывается только продольная составляющая вектора падения напряжения в линиях, что является вполне обоснованна,!. В этом случае матричное уравнение (2.2) разбивается на два, соответственно дяя активных токав, активных проводимостей и реактивных токов, реак-.тквных проводаг.остей. .. ..
Выражение (2,2) позволяет получить матр!счные передаточные функции PC no.управляющему [Гу(р)\ и возмущаэдему^,/^ (р)] воздействиям ,
При колебаниях токов нагрузки,* имеющих вероятностный характер,. будут происходить отклонения напряжения узлов PC. Указанные отклонена? также будут клеть случайный характер с нормальным за-: коном распределения. Средний, квадрат отклонений напряжения опред ляется .на основания матричных передаточных функции ■ ■ .возмущающему воздействию (2.3) и вероятностных характеристик колебаний то» . нагрузки-, представленных в виде спектральных плотностей мощности Sjl} (Щ. Вектор спектральных плотностей отклонений напряжения в
гзлах РС будет равен • . •
.. аУ у Ш » 11 М). . .... (2'4)
.... Средний квадрат отклонений напряжения (вектор) определяется зледущш образом
■■<У*>ВЛ ¿/»(¿»¿гд ; (2.5)
зреднеквадратическое отклонение
. Сравнивая средние квадрата отклонений напряжения, таю шределптъ группы узлов РС, пкетцзх с заданной степень® точности )Дпнаковне..среднеквадратзгчние оценки. Т.е. когно поставить задает. зкЕивалентирования соседних узлов сети однил узлом. Разработана методика эквивалентных преобразований.
Прн синтезе опгикадьЕого управления иногошрянма объектам фавпения движения целесообразно представить в виде, .нормальной )ор:.а Копи или в пространстве состояний. Для этого динамический )е:г.пл узла нагрузки РС отживаем системой уравнений состояния
.. щ +<Ь !4 ;. {2Л)
л XI"~ веетор переменны:! состояний I -го.. . <-зла сети, составлшщш которого являются раг^цруздий ток узла ¡агрузки по напряженна, иере>.:еш-:мз состояния'<АРВ скнхрон:шх дви-'ателей п управляемых лсточнпков реактивной мощности, першея-:ые уравнений Парка-Горева; - /Ь - квадратная матрица разиернос-•п Щ ; , ££ , /<// - соответственно напряжение управлявшее юз действие, ток нагрузки и / -ом узле; ¿>/,4»'-% - вектора >азмеркости Щ , '
СлучаЯвнЗ характер нагрузка, озшдазаё&оЗ яорреляяиошнш )ункция!ш (1.4) учитивается' путем расшгрения вектора состояния 2.6) за счет включения дояолтггельннх першениях •
•¡11/ * Р ; й^. л Р 0. * Р- (2 7)
(■<■ ¿у " г
'дз а^, - коэрфициекти,- рассданваеште через с£ и соот-шектас (1.4); г/ - ".белый.дззчз" нагрузки.
Уравнения связи нзззду узлагяз разогнутой электрической сети ; соптокшленижлп участков 2Г/ п.кю? вид
у. , (2.3)
С учетом (2.5), (2.7), <2.8) динагапескгЗ резим распредели-еяьпой сети шгяо описать сяедугцеЗ системой уравнения состоя-:ия
; (2.9)
У-(2 т0у
■ ^ > (2.11)
где X - сбоЗдев-зв! вектор перглзикнх состояния разгкркостг.. п. ; £/" - вектор воздействии размерности / ; V - - векто
размерности А' упэакллелли -хордпнат скстеиц,. в илек случае вектор нащмвпенвй в уздах; 2. - повтор коктрапврус-
!.:юс координат систем разиерпостп Ъ ; А, 3, С,$),//- г.:атр:-у соответственно размерности П'Н, 7 *л .
Решается вопрос яаблддаелости я уетрав.'&елмста по К&сзпу спс-те-лн (2.9)..- (2.11).-'.
Проведенный анализ показал, что систеда урапкеп:а: (2.Е) -(2.11) опвеввавдвх роли:.- РС. .без учета вг-пизчения дополнительна:: йерек&шос (2.7) будет ваЗлгдазпсй - т.е. связанно'- и управляемой. Сведение Еозиулоплипс возде-стЕвЛ к .".белый пуиак" за слет расширения вектора состсявв:: скоте:::: (2.7) делает слс-о:-/ ненаблвдае-ш:1 в псувравлделок, поселку влиять па гс&^енпя спсте:.:а яе ко^ет.
В ТРШЬИ.1 препзпедоп еввтез оптипальпого стохастичес-
кого управления д;и:а:.игч2с;пкп: рзапсигл: ?С и разработана методика анализа 1.:паго;,;2рпсп спетскл упраглепнл.
Проведено обосвозадд-з кгптарил н:ачесгпа упратзлешаг. Показано, что. за :;рптор:п: спт:т.:альноати упраллг:п:л рзкпкакд РС при кадых откяонелнлх узлс-ыис ввцрдкенпи \zzzi бвть взят* средни;: квадрат 'V .) /V '
С-:т £/ \'/> - <УГУ>. . (зл)
г'-/ 7-»--» / Й •• ' V •
1йасвг>5взцруи фуккпдояал (3.1) для Елодесеа, значал:-л. которого распределена во коркалъпопу ¿алану, ип будгг. клдгпгзнроБвтъ дпе-веревз отялокенкй Еагвв2£вд2 в узлал ?с. - ..
При синтезе сптелзлвпнх спет ей угланленил необледпий учптп-вазь ограничение гл уЕравлзвдз, вотервз. т^аплассгуит е-вазнкз к нули ууйкцповала (3.1). ейпчлэ szz ограгвлеввг бпвалт .двух .видов - ограничения на среднпп квадра?, 1дддоств упраглялдо'го взздепст-в;ш: у
<!/*> С !/*{£)</£ < ^ , (2.2)
или для многомерных систед охранЕченае на водуль уисавднапзво воздействия, которое вайзред
гшшц измерения сгодится к стандартно?>.г/ вхязг
, " •- - (з.з).'
Ограничение (3.2) учитывается согласно правилам рспепзя пзо-эргметрпческих задач варпаяпопкого исчисления путем дополнения упкяконзла (3.1) полностью ущкшляжгдхх воздействии
С ¿/*"'"¿7"> / .< УГР/ Г> , (3.4)
т,з - поломителвпо определенная весовая татряпа. В пазем степе /Ру учлгдваег пгдпосгь нагрузил узлов РС. Т.е. мс.лпо проп-га^гъ ~ гиде произведения диагонально* глатрдЕд раемзряоетп в:-:-:гг.*г.;з2 "лее" узла па - шогзтель Яаз1рапла, яодлег.гяг* дальне; люм опредолелхл?
...
С учгго:: соогнагенпя (2.10) Зушшнопат (3.4) шзко цредста- • ;:ть з следуздс-м вида ' ~
^ С х % х> + < 1/т[/> / р, - & 'р, £>■
Согласно (3.5)
Я, = ТХЗ> - Л/Р ; # <*$
эгда кргтер::': окта-'дяькостя (3.4) прпмз? шд
С!* Л <х < &.г&> . . ,. (з.з)
Улет. ограпллзл::.; на модуль уцрагляг'длх воздействий (3.3) де-ает задачу оптимального ¿зраглелгл вел::1"з:л:ол, что прпглдир к элълп.: практическим затрудпепп.«; . Б стстл случае цолоссо^разно.. зреЛтп от огрезгзгктЗ на модули к ограззяошпл па срекаг.з квадра-х, модности уцравлягодих гоэдействт^х
• - • <г (/е> = [//Уус ; ,
5в для /г^г берется обоснованное зпачеязе Хр'/.М?. -
Оптимальное векторное управденгв дзнаютеехплт релззгзет РС-, эсгавзшэдеадшшг^ги ууккцг:онаяа (3.3), сводится и синтезу оптп-аяышх регуляторов напряжения многомерной системн (2.Г').(2.10). оп отсм зачдиЗ регулятор напряжения в узле РС целесообразно ст-злть с учетом контроля лплзь - папржхевтз:, что ке требует злеланалоз связл для передачи шЗормацгш о параметрах ре'ллна зтл. 3 атом слулаа синтез оптимального управления производится рн кепхккях кабляденпях с угс?с:л слунз:1кого характера возглулаго-лл лозделстггЛ тонов нагрузки узлов РС. При разработке гето-а еллтвза оЕКЗ'алького столаслглггского ^тгэаалепля дгна':;ггбск;з~ еллма; :п ?С буяел ~л:т;лахь комплекс требовгасЛ прел'ьязлясг'кл г. мстеме, основнгг.-: г.з которых язл.лготся вЕПОсрэдственгая реагпгзуе-остъ регулигороз без "лдеалыл-гг" дн^рзЕЯ^вгпх змхьез, ссл-апениз устоЛчивости ирп пэлзбсллхгс па пра:гггв:е сарлахлна харак-
~ is -
' аернстяк. Рассматриваются 5 ЕарЕавтол .сннтеза .оптимального упра ленкя, которые являются характерными для РС.
Вариант I
Для репенкя поставленной задачи проведем предварительное npi образование системы (2.9), (2.10). Продифференцируем (2.10) с уч< том (2.9 )
c£t 7t s
Введем обозначения
Vfmf¡F-S>&.ir s fy-JM;
Тогда (3.7) примет следуащпй вид
.- ' • ц + (з.з)
Если Cf-¿tj , то в правой части соотношения (3.3) появится .".белы: шум". LIosho показать, что С^фО в том случае', если корреляцией нне функции колебания тока нагрузил узлов РС определяются а .вид* /<(т) * Т.отда задача синтеза оптимального--управления,. согласи теореме разделения будет состоять из определения оптимальных о® нок .вектора X и самой задачи оптимального управления при среднеквадратичном критерии качества (3.6). Оптимальное восстановление вектора .состояния системы X по измеряемым напряжениям в узлах РС производится даидьтром Калкана
. 0 ~ ~/¡? ? ¿ у*//fkí -4-rJ, (3.9)
где // -"матрица вдда
- //?(Q#l*ccZ)fetef)-rt a Q - шгрш®., являщачея реаешец алгебраического уравнения Риккатп [я - ес/^ф^Щ <?*<?[/»- СС[ГСГ c/j ЧЭД г+
Оптимальное управление регшоы РС, доставляющее шлифы йункцно-вача (3.6), имеет вид
• &*кх ' (зло;
где - .. .-•'•'
К'- квадратная матрица, являющаяся резеннегд следующего алгебра; ческого уравнения Риккатп" • , ' •' MAtArM -tJP-.Af 6&ГМ"0.. Определим уравнение оптимального регулятопа в виде '
. -v(p)*Wz(¡p)np)r (з.п:
ИДО Wz(p) ' . матричная-передаточная §уг::цня.
Переходя по изображению по Лапласу в соотяоиекг-сс (3,7),(3.£ (3.9), (ЗЛО),, получим передаточную функцию оптимального многосвязного регулятора .■„■.,
щ/р) fср-л , (З412)
да Б-. - единичная матрица.
Анализ соотношения (3.12) показывает, что передаточная уунк-1ия отдельного регулятора W<ii(p) может бить представлена в сле-ухдем виде п-7-'„< n*-t
rrr , . + "'tC°.. . (О TOI
Степень операторного одядола числителя и знаменателя пере-;аточнож функции равна fl-4 , т.е. тажол регулятор пе требует кдеатькых." даТ^ереиидруядих звеньев, что обеспечивает его техни-гескуи реализации и затаенность спстежк i: помехам в какало :змеренгя.
Вариант.. 2
Если корреляционпие фупкщгт; колебанлж тока нагрузил: узлов С описываются Енражешкжп
WO а ¿^(пирг+р Mfir) s /--(т) -
.о для появления "белого сужа" ка выходе скстегл необходимо ;важды д:1";Лерек1~:рогать (2,10) о учетов (2.9)
3AÎr ^¿дЛЗсГ+ЗЗ сЪАС? . (3.14)
di*- ni !
боззачая
^ ~с7Р - - 4 - Jj еа
лражеиже (3.14) примет вид
Яе Л фО. - 1
Используя тпежзложенкжю г.стздг.^ с::.;тгза оптяжадъпого ;гл-авдеяпя с гепользозаЕпеа теоремы раздедсптас, получи:.: псредаточ-j~a функспз оптгжалыюго мшгосвязпого регулятора
-А ■t.jfôA&K-tjm11)''dp*. (3,15)
налдз соотношения (3.IS) иоказивао?,. .что з этож случае степень ператоркого полинома числителя передаточной функции роли , . знаменателя , здо не обзепечнваот епгосседетгенной тех-
л'тчаскои геалжгацх: регулятора, _ таг: как он будет содержать звено идеального" д^^ереацотованля.
Вариант 3
• Для обеспечения з ото;.; случае поносредствэнко'Л реализуемости • •егулятора можно,-воспользоваться приемом, состоял:?.!.-в tqm, что .. птп.-алькш .регулятор строится не для исходно"., а для скорректг-овашой модели снстега,- -в которой ззедены мате параметра харак-еристик н>змуцазадх воздз2стеи2. Вместо исходной системи уравзе-
- s> -
iirü (2.2), (2,10) будем использовать скорректирован!*?» с::етшrj вида'
г? „ ' o.:?)
0 - ¿У+ùV-tC? y
где - допешшсдшй вектор еюио» "белою пука"; Г -- диагональная пгтрнга с паллии: napaiiCTpcttï:.
Вгодя в naccf.:o?poK!C pace«pmu¿¿ коктор "белого щгя.* fir [f, f г. ¡-.атрии;! F"[&,rj » систола (3.17) кояот бить прздетаг-
лена слзд-делил образов
¿¿~/¡X+BV + Cpfc ; . (3.18)
й y~S>y*Ff0 .
Используя :..;ло:гп:у спггеза оптпнатьного управления с использование« теорелл разделения для слетегы (3.18), получай переда-точиух, сулнцз-з н.ногссвлзнэго рзгуляторз
- #¡£p-A~ ВН+Л®]'^. . ■ (3.18)
, Анализ соетиоленля (3.10) позволяет представить
Степень операторного колннола числителя изредатолнол нг.л (3.20) .на ели;пну глсиыно степени знанзнателя. 5то обоспсчива-ет непосредственную реажзу2:.»С2ь рег/акора х: зсл;;л;снпость слетели к иолена-л в каналах
Барлан? 4
3 нлэцесез преобразокшгл снеге?.;;; (2.9), (2.10) ц«е7 воз-нпи.нугь ситуангя, когда soksop состояния скстепл К :.:q:hgt бигъ нi-ралеп точно, бе^ пон.о::.
"ели в со откол еш;:: (S..3) ' . , то его гозно объединить
с в::ра-;с:1 пел (2.10). В результата будо:.: к.-.еть
• {-з*21)
Полунин. снстелу лгпа^л'.их уравнонги: относительно сосгаз.шях вектора J>-J.j дз j
лелг. <г&л£ гдтркщ: jô/Jj®^ > so вектор л варалаотся тсчн<
Xtö-'btöwpj + 'grpjvcp), .(3'22)
Слтил'лльное урав:ш;ко, достглхляндео гдцнлуг,: йушщпонала (с.з), гхеег бцд (3.10)
v-¡tx .. (з.гз)
Педстгцупя (3.22) (3Ä3), еэгуч:« натрпл^ую передаточную онтне.ллпноио оогулято?»
f?)'*ff~t-'Ç$CP)] CP) • <3.24)
,. Запет::;?, пто дан;:::': гзггддт"акта оеттгм^лъиого уирптуттп'Л удет псполдзогатпся 'лг.г. га.:™ расм'ргэсглг: ?<Д'.тора ил;: при олкзо.м колст0с7г8 л^-пряемдс зх'ордпка? сгста'д! столь;» 2 зтих
лулалх 7(1/г<?
~л раз;,ьр;:зстп полтора л суде? про-
¡гать иолп'истно пгппрл-лл^ псордлна? спст;:.::: п дна рг\г),
.„..,„ г; ------ "
Рассмотренная синтеза упуп'ло:;;:;: дн!'а-
::'*:"с:нг:;: уе:::л::ллп пнснр::л;д::?~д:;Л'::: с"?е.; по уняли ч-а т'огр-лто^--•г. изи лнгслдгнд грд^орсха, Ст;-пл, гпп кгсс-'з:. точное?;; с:л'пл:'п:~~ ?п: каярлпспил з узла:; пас:;рсд;лп? ильной со?:: (до 1 У/ нпаС/под:;:.';' •дптнпота огп^:::: датчнноз папуянлн:?:» ::о?оун:; г. оен^'дс:; ;: буд/; ; проделать гостчг^сй "ггггстго укгкплид-я. ..
3 ото:: случае сг-'ггез огг.т::ао::ого упрздлеьтл рае-
доделит-линоЙ ее?:: гсоо:х>пн:.:о ггропзидпть :п.и до;;::::: пл"??: У:-ндп с учедоя случайного иараптооа гхяебше? топе;: гпгуугг.:: :: :нн'с:: измерений.
. С удзте;: сипи:?;:'п::.:;н:о:;лй система урнгнепнй (2.й), (2.10)
- У^С У.11 „ТЬ »
4*«А?В г'
аг np.fi) ^
гу.о ■ ~ ;?нтор егдбоч г.зд.-.-сш'Л ~ази"рпос?и ** , "
.".'г.:; '¡ила:::::: олней::: пзизрдтелзпого н "бога а гнгг~- а-чд"ен-пей Гуня:?:;: '¿¿р./'?) лппгод:?.: ее. за счет гес~нрсн:?: г-ддуа < эс-толп;нт й :: гг.Д"'", а гезчлдтате дето
С.Г.-0
»о^.а глотггу
Г-'
:::з г; •.дета? :?н сл'-~,-
¿¡¿Г'С? /
прин?? гид
„ I РЧГЛ-яС •
¿а
V'- 'Л
(3.23)
где Д? , Э, , - дделчнчлнпяе ;???:::;::.,
;!лд„ лподя сс'обденлд; гаитср сплтсма (3.5-3)
(3.27)
toaно заметать, что система (3,27) отличается от системы уравнении (2.9), (2.10) только размерностью. Тогда методика синтеза оптимального' управления решил аж ?С с учетом ошибок измерений будет повторять рассмотренный ранее алгоритм.
..Следующим основная требованием, предъявляемым к система оптимального управления динамическими ре;шмамн PC является обеспеченно стабильности. Согласно терминологии Петрога Ю.П. нестабильными называются системы, теряищке устойчивость при сколь . угодно малом отклонении действительных параметров от расчетных. -Причем потеря устойчивости связана с повышением степени, характеристического полинома систеш ~ появлением новых корне" с подо-млтелъной bKiec**ss3íx>ñ частью. Ввиду того, что на практике всего происходят отг-окенвя параметров управляемой система ш рв!улкг< ра относительно расчетных значений, то обеспечение стабильност: система эквивалентно её работоспособности.
При анализе стабильности скстеш будеи рассматривать ргзллч ние варианты синтеза оптимальных psiyKsropos при f<*0 . Для наглого случая будем полагать,, что неходкая система (объект управления) варьируется, а регулятор, номинален. Это обусловлено •хал, .что здесь з-шна лезь относительные изменения параметров обг екта управления и регулятора.
Пусть А, Г, Д - матрквд, соответстзуздпе варьированном зна чепикм параметров объекта увравяенпа в отличие от матриц А, Б, Д соответс.т.'вуэдЕе расчетным значениям параметров. .....
Тогда система уравнеших (2.S), (2.10), соответствующая вар роааппг. значении параметров 'пои будет плеть в ид
- А/ + ЗСГ (3,23)
Г- В х .
Уравнение пцотосвйзкапо регулятора, построенного при расчеа ных значен::-!.: параметров, для различных вариантов синтеза оптимального rzx}азленчн могло представить в виде.
. од - Vá íp.¿, д $>) wp). (S.2&:
Объединяя (3,23), (3,2'Э), подучим уравнение замкнутой системы __
• cpyffi)^ Ахсм*$ ^ ^ а сз.зо:
.Анализ соотнспенмл (3.30) показывает, что.-обеспечивая не-, посредственную реализуемость оптимального регулятора кн гаранта-oye:.; уело вне стабильности сгстеха.
31а основании анализа систем уравнений (2.9), (2,10),{3.:
юработан алгоритм определения средних квадратов отклонений щрязенил в узлах РС и гюг-остп управлящих воздействий. Получе-х соотношения для определения мколаггеля Лаграгс.-а Х- в кркте-:п качества управления (3.6).
Анализ. мзогокеоиоЗ система управления дзшашгеескши резима-I РС проведем с использованием штекатпческой шдалп в виде спс-змы К дп^ерсштиальнцх уравнений л- -го порядка. В этом тучае в качестве переменит: будут присутствовать реальные впадине координаты-налря-.ен'л узлов и возцуцдаигда воздействия -леи нагрузки. На основакгп матричных передаточких пуккгай (2.3) вставлена система уравненгй в виде
= 4'/(р)^'* -> * ср) >
Вводя эквкваленткне приведенные возьтугсагщпе воздействия в злах распределительной сети
Щ * Сц(р)Г№г ** ;
Ч>» = е#*(р) * ЫР)2*" , ■■
глзаннзя система уравкеши; прг-ме? вид
АЩ - бд(р)Ц * ^ Ьм(р№ * % ; 31)
А(р)У;?= В;^Гр)Ц + + - .. " '
Прп этом спЕктральппе плотности моцноста эяншепяш гоз-
удений равны " н
- <3-32>
Дополняя (3.31) матрг-ппм уравнением оптимального резулято->а 1?{р)а\\ъ(р) У[р), получим уравнения замкнутой системы .упразле-шл дкявкитаскшя ре-кимами РС, на основании которых определятся :редиие квадрата отклонений узловых напряж.эш:"; п годности уя-•авяшдас воздействий.
. Произведена оценка эсУ'ектрпостг. многомерной системы оп-'п.-атького управления ркзжака РС по сравиеал5 о традпзгашчхл: ¡истем&ми рсгулигоЕання калрямекгя и реактивной могшости узлов гети. Для отого сравнивались загясжостп среднеквадратичных от-отоненй напряжений в Оуккцжзимоцкост:: управзгадизс тоздействпй Ст оптимально." и неопгикалыюЛ систем управления. Проведениям шализ показал» что дисперсия отклонения напрякенгЛ з опткгапь-гой сястеие упрактения шньпе в 1,5 -2 раза по сраыгеппэ с ;еоптнмалвной.
Рассмотрена работа многомерной системы управления ре:.си-дш£й РС при отклонениях параметров корреляционных функций, спск-
тральнпх мощностей колебаний тока нагрузки в узлах от расчетных. Эти отклонения вызваны.пзиененкек с.течением времени характера нагрузки в узлах сети, а таз: se нрвблидеянт! определением корре-.. ляцпошшх функций по экспериментальны:,: данным. Анализ работы сясд теш производится с использованием аппарата функций чувствптель-косга. Проведен анализ чувствительности '¿гункгоонала -качества управления к изменениям параметров <зС л Jê- спектральных плотностей модности колебаний токов нагрузки в тазах PC
® ^ А £ ^MUèfiaû . '
Числешшл анализ, проведений по выраженгяы (3.33), показал, т:тэ при изменении параметров е£ & Jâ- в два раза относительно расчетных угвлгтеппе критерия качества относительно даншашгого значения происходит шаль па 3 3?о свидетельствует о технической грубости синтезируемой оптимальной система управления к изменений параметров статистических характеристик возмущений.
.. Б результате анализа соотношений (3.13), (3.20), было уста~ повлено, что при изцерешш только одной координаты система (напряжения в узле) порядок оптклальнова регулятора равен Я -I „ По:: большой количестве узлов распределительной сетв велико, и следовательно, реализация йпишальннх регуляторов будет требовать значительных затрат средств элементов управления, а главное усложняется настройка регуляторов. Поэтому проведена оценка -использования регуляторов ыеньпей..размерноотЕ, полученных-в резулз тате, "усечунпя" полпкомов числителя в знаменателя оптимальных . регуляторов. -Умгаьшэнве стевени-.-указанншс полиномов моано. .тазе-до производить в результате.."сглааяЕан1'яи в существенной области чметот характцркствЕ.-оппагальЕйХ регуляторов.--
Проведенной: анализ показал, .что в этом случае устойчивость систеш сохраняется л оценка средних квадратов отклонений нап-ряпеегкп". в узлах PC отличаотся от. -оптимальных не более, чем на 45».
Кап ранее отмечалась оптимальный регулятор в ввде (3.13), -(3.20), в качестве входной переменной использует только'напряжение в узле PC. В некоторых узлах ТС наряду с напрязениеи шзно " измерить.. токи в присоединенных линиях. Зная ток в лвниях и вх сспрот:гздепил,- г.а: те*.: .сакны колем контролировать потери напряле-явя з ккх, елп при заданном измеряемом напряжение в узле, шгеа определять иапрямепкя s соседних узлах. Пр>взведена оценка э.!увк-т иг до стл измерения дополнительных координат при оптЕиаяьноа уп~
¡ааленид резинами РС- В этой случае уравнение ' регулятора в & -и ■зле будет иметь вид
Щ = - ^¡-уШ^-М^у/Р)
яе (р) - передаточные функции перекрестных ка^
:алов регулирования. ....
Оценивая средние квадраты отклонений напряжений, мощность . "правяяащего воздействие и значения ..критерия качества шшю еде-:ать вывод о том, что измерение дополнительных координат (токов :иний) повышает эффективность управления рекимаш РС.
При синтезе и исследовании системы оптимального управления ;инамическкмд реязгсаш ?С переходные процессы оппсиваг^ь липей-юй системой уравнений, что справедливо при малых отк .аниях ¡апрязенвй в узлах.
■ Палые отклонения наяряканш характерны для работы систеглы ^правления при случайных колебаниях токов нагрузки относительно ¡реднего значения. Такой рекпы работы ?С является нормальным. )днако, при аварийных ремклах величина отклонения напряжения, .мо-.. сет быть значительно:!, что приведет к выходу оптимальных регулято-)ов в зону насыщения, "на упоры", ото вызывает необходимость рассмотрения переходного процесса "в болыпом" и в первуэ очередь зозннсает задача гссадДоваася абсолютной устойчивости положения эавновеспя системы управления.
Проведен анализ абсолатно2 устойчивости многомерной системы ;3.31) замкнутой опгикальнкы регулятором \Miifp) с зоной насыщения.
Исследование абсолютной устойчивости системы управления прозе,депо с использованием частотного критерия З.Л. Попова.
При случайных: колебахзсязс токов нагрузки узлов РС мо:;:ет оказаться, что. -па некоторых отрезках времени реализация розгл^цзняЗ' 5удет наиболее сильно сказываться на отклонения .-напряглений, 1о этому необходимо оценивать эффективность оптимальной слстемы /■правления не только по значений среднеквадратичных отклонений запряменпя, вычисленных на бесконечном интервале, но и по величине каксязлальшЕс отклонений в наиболее неблагоприятных ситуациях. 1ры этом .нузно определить, какие - реализадга колебаний токов нагрузки являются наиболее неблагоприятными. Показано, что. .наиболее шаснымн для пошзенкя отклонения напряжения будут являться гармоннческне колебания токов нагрузки на определенных частотах.
В ЧЕТВЕРТОЙ РАЗДЕЛЕ разработаны способы и принципы построения систем регулирования напряжения РС.
Рассмотренный.-метод оптимального стохастического управления редпга?.:п РС опрсдатяст направление разработки еовхк способов и принципов построения систем регулцоовшпзз: калрякения. Б частном случае (,У(р)*У.. - соотношение (2.2)..) разработанный.-метод по т.оляот реаать задачи осгт«ш>ш>го управления реинг'.а.'л! электркчео ллл: сете;; в соответствии с ыедяенЕзгл (суточная:, иесячпал, го-до г; 2.31) езцзношшкя нагрузки» В это:,: случае будут учитываться: н длна-лнзскне, а статотоокне ларактернс-тпгсн узлов нагрузки 1-.ре;::п атонтричесга., сети будет ошсявагзся в соответствия с коррелящ-онинип! йуилцпяп::; иедлевдсс изменении токов нагрузки.
Разрг.'отап: ряд г.озьнс способов регулирования напряжения, зглиденнне алторел-лл: свидетельства!:;!. Рассмотрен : алгоритмы и спосооц регулирования калрянсения в дектре питания РС, Этот ыетс регулирования напряженка ягшаж самое широкое распространений в РС. Ярп этой основным средстЕои регулирования капрягтеняя являете применение трансформаторов с Р1Ш. Ввиду того, что в настоящее щ ■ля использувтся в осноыюы конта-пше РНК с временем переплачен: нзиеряолхг.! .в минутах, то использование таких РБК в диааютеских режиггах является Еевозколшм. Однако кокко поставить задачу определения оптшалышх напряжении в центре писания Р.С с учетом ш средних установившихся отклонений, так и средоеквадратлчннх отклонений, обусловленных случайными колебагшяш токов нагрузки в узла" сети относительно среднего значения. В этой случае дня определения .оптимальных напрякениЗ в центре питания сети необходи решгть задачу на зкетреыутд с параметрами.
Показано, что оптимальный. закон изменения напряжения в це; ос питания г.озет бнть реализовав в виде нелинейной, йунэдЕонаяь но»! связи по току нагрузки головного участка.
Од наго поддержание оптимального напряжения в центре штани при различных возмущениях сети требует .большого количества срабатываний устройств ?ТШ,.-Чхо снизает надежность спетеш реоули рогания напряжения. С целью повквенш каделности систеш дслосо образно производить переключение устройства РПН в той случае, когда это переключение . приводит .к значительно.',у сникеннэ ущерб от- некачественной аяектроэнергшг --при возмущении в сети. Оценке величины снижения ущерба осуществляется по значащи чувствитель ности Ч первой производной ущерба по отклонении) напряге пил з центре питания.""
Для реализации данного способа исходная система автоматического регулирования напряжения в дентро оптанта РС дополнена блоком для определения Ч.
Для швгЕвкгя аХиястпвЕостп регулирования нвпрягешот в центре питания .с учетом разнородна: потоебэтелей сети целесообразно из-1 меряхз действигехБШге налраленлл в узлах, рораиаоватв ^у-дшгопаяь-иуэ завксгоюсть ущерба от 'ллааствекпол олоктроонспгл:, а затея, з аптогл'глчеспои ралаз его (.ггг:тгаз лро:зать.. Лого:: оплаалллгл 321а-чений полрялеаа в центре питания производится с аххлал ог.стре-ГКШ.ШЯ регуляторов.
Рассмотренные способа регулирования напраллил л центре писания работает в состглтстгил с педлеппип 7.з:;.окек7.еп тога нагрузки. При наклал в гептро питана! РС бггстродзПстгтвдкс ротуля-. торов- папря-'.с-нгя и рсак&гзяоЗ маилсл: мал:о ропата задачу ровагая нлпр.ллнлл лрл елулааа: колсбанг.т; тела а>--л/зил. относительно его моллалгз ил:аллл. ~ля ла: доли нсоблолаэ леллл--пить, .алстр-емаллил'' сиал'л опааалнлл роа/лллорса аа: рлаалл;-н.нл дниаллселпм рлллаа ГС. 1-алл л:слглллкл1 раллила: бТ".от
или срл.:лм тс ко илла/лли, а о лт: латал.--: ооллачтор будет кааен-сипогал» еллоллил иллаллл, "алалаз гилабалал тока нлл-рула олаалолла его сралало зпаал:л. ..
лап.:-.. в третьем разделе.
Рассмотрел; едоес-бн рогуллрсаапл ллрлллл в лларе питала:. лс-ала параду с сслаллаилл лрЛлла: качества
рпческо": систлл,
ласралтл: с~осэ' редлалллппя иллаллл узла ллирллл
Суть ю с-хлслл л со?:, чле-би лалл рлулаэлллл с-остално
илала.;рзз ллал л"' систем::.
.--.л:л: создавало :лллл:з лолл^алл: 'ллллал. Улла'ллл колебли/':
лерзллзчеяле стлеллллл транс*ор:аторо~ а лрл' литл-лт -л ло:л:~ ллла капраалня лрлллодлле*> ле одлолрелелио, л со с~л: гол но лрем-за:. Йогаап лаллалл-а сдвнаа равна лрл.а;л: л.-аала!лота процесса изменения модности при от:аоке:::л: калранллл в узла.
Разработаны способы автоматического регулирования напряжения узлов РС. Идея давних способов состоит в использовании для регулирован:!-' напряжения оптимальных стохастических оценивахелей состояния динамического реяила сети. Синтез оптимальных наблюдателе;! - фильтров Калкана производится по методике, разработанной' в третьем., .разделе. Рассмотрены адаптивные алгоритмы идентификации. Приводятся схемы устройств, для регулирования напряжения, реализующие способы.
Проведена практическая реализация и .экспериментальные исследования системы оптимального управления динамическими реяимами
Как было, .показано в третьем разделе оптимальные регуляторы напряжения узло^ РС клеит вид
\У / I - У'Р)- а""РП'Га'П-*/0 +
(р} ~ УТр) ~ £тР У ё^Р^-Ъ ... * в, '
Там яе била показана возможность уыеньаешгя порядка регуляторов, которое не приводит к существенному снижения , критерия качества,..ко упрощает структуру регуляторов.
Используя.-теорееу раалояенш, регуляторы могут .бить представлен;! как. .параллельные соединения успянтельного^апсргоДЕчзсккх и колебательных звзкьев
н//. С « ^г к/Р ■ ъ
¿*/ '¿Р+г /у р
Недостатком такого ..способа реализации оптимальных регуляторов является то обстоятельство, что коэффициенты усиления звеньев могут сильно изменяться, лрг малых вариациях параметров системы
Поэтому лучпе моделировать решение линейного дсз^ееренциаль-ното уравнения на микропроцессорах или интегральных схемах. При -ток поле сообразно попользовать интегрирующие и инвертирукцие звенья, что делает регулятор заведенным к помехам и обеспечивает универсальность реалпзаизл регуляторов произвольного порядка,- -■Рассмотрены схемы, реагазупще опталальше законн управления динамическими редкглаиг РС на базе синхронных двигателей и упрагяязшег источников реактивной модности., -
Основном целью экелершеяэалькш: яссяедоваягй являлись проверки работоспособности, полученных при синтезе структур,, отладка блоков системы упргмюшл в их взаимосвязи и подтверждении иолояекиЗ предыдущих. разделов.
Анализ экспериментальных даншх свидетельствует об эффективности разработанной методики синтеза оптимального управления.
3 ПЯТОЙ РАЗДЕЛЕ- разработан шфрмаппонно-вцчислительннЛ комплекс, банк данных для управления рехн-жл п автоматизированного проектирования оптгшльных регуляторов РС 5-10 кВ. Элективное решение задач в ласти управления реяпма'Щ РС основано на псполь-^ зовании единой пн£оркации о схемах соединения, данных об установленном электрооборудовании, нагрузках п т.д. Систематизация, и накапливание этой готарыахщи возшаны при организации упорядоченного хранения необходимее данных в соответствующих архивах банка данных, которые содержат шстоянкуэ часть, не изменяющуюся в процессе функционирования архива и переменную часть - данные о схемах РС, зависящие от их реззалново состояния. Еассматриваешй банк данных подразделяется на: ~ базу норматпвно-сцравочкой инйормадпв (НОТ); - базу .специализированной ифоргздка. ' ' .. ЕСИ содержит параметры основнпх типов проводов и кабелей,, параметров трансформаторов, двигателей, реакторов, батарей-конденсаторов, типовые реализации граутов нагрузки потребителе:'!.
Специализиротанпая инТгаргапдя о сети содержит общие сведения по листу схеш , сведения по источника"! питания, исходную и;пор-мацио по узлам п ветвям схеш.
Система управления банка данных электрических сете"; предназначена для генерации, ведения и управления кн'х>ркад20нп0?. база. Здесь решаются следующие задачи:.
- генерация банка - подготовь данных на экране дисплея и запись
- массивов информация на :.:агпптнуз лепту н диск;
- выдача справок о состоянии банка - распечатка и вндод на экране содержимого банка;
- глррекцгл икуорпации;
- диагностили осибок при заведении банка. .
.. Контроль исходных дантвг: состояние состой? з определена: отклоненуй от значений ' НСП, пределов изменения ссотсетстзуппг/х 'параметров, а .татке соответствии одинаковых параметров в .различных борках вжодних параметров банка. "рог.:е того производится логичеевпе проверки па .связанность и яаггсиугость cxer.ru, учктигзя, что все вагзд в схеме дошш бить иэкду собоп связок::, пддан.н.е • -нагрузок должно производиться по. .разомкнуто:! схе.'.е - оо одном ясточнгка питания. Использование, данной программ:: позволяет во--лу<сита справку об ошибках баава данных в в:не текстовом ппформа-
дик с пояснительпвл текстом. ~
. -Натематическое обеспечение автокатизированного банка данных в целом выполняет следующие йункппп: ввод., обработка ж контроль запросов на .выполнение работ, под которыми понимается ..регламентированные действия банка данякх , по заведенпэ, контроле и коррекции постоянно-! л переменной, -чао-. тр. гн'дорках^юкпой базы, а такие действия по вашляениэ технологических расчетов;
- Еизов н сборка, врох^аьшнх модулей для выполнения конкретной раоотн;
- Еннодненпа необходимых расчетов п вндача документов.
Описанклз '„--нлдн:: .банка даншк реализуется с поко'дьп утграв-лящей прогнан. j п библиотеки программшхх модулей.
Упраглякдая программа состоит из сяедущюс .QoEobhhx частей -монитора, диспетчера, ютеоцрегатора и блока предварительного контроля запроса..- .- ....
В. .состав библиотеки вптючэки программные модула, необходимые .для моделлровакз'я к управления: рвгпгада PC: определение топологии сх^мм; расчет сопротивлении лине: и трансформаторов; рас-чет характеристик нагрузки; расчет дггшЕческшс. характерястш» узла; рае vi т .гстановкв-пегосг релхта сети; моделирование динамического -релнма .сети; восстановление вектора состояния сети; расчет средни". квадратов -координат системы; синтез оптимальных регуляторов;. расчет ойтхгадьшх значений напояленЕй в центре питания.я ответвлении расвредежсельЕах трансформаторов, размещения компеншгоуг-дхх устройств.
Блок улсря^ченногс построения дерева схемм основан на методе- условии:: потенциалов. , .- .
йа сскоиакпп: паспортных давках линей и трансформаторов рас-считллалтея их сопротивления. Реализации графиков нагрузки вводят сг. л длекпетнке .пемонтн времен:!, на основании которых чиелгн-;хл: мзтедом, определяются корроедгошше функции.
Рисч-з-т £П5аьдг5во:сгх ."драгстеркотик узла нагрузки производится г сходя на состава установленного олактрссбсрудованкя к кх naa-t -■ пс.'.-тнгл-: лакилх, При. .этом ¡берутся упрощенные математические модели ллл ойттйлпя пс-реходили-: процессов в езихровнкх к есапгрокшгс двп-
йлск расчета устаконлзпзгося рекдаа сети, отноевтзльно ка-"■с-"сго плесиатригалтся процеесц, реагшзорчЕ на основании метода л" '.'слс'' «лег-апки зля разоцккгтых электрических сетей.
С учетом блока упорядоченного построения дерева схеми и щампческих .характеристик отдельных узлов производятся построение щампческой ¡.'.одели РС. . .. ■ . I
Расчет средних квадратов координат система производится па ¡новации.определителе": Гурвипд.
Программные блок.:: для. .синтеза оптимальных рохулятороз связа-[ с репенпем матричных алгебраических уравнений Рзискати. Для шекпя этих уравнений был использован метод Нызтока и сталдарт->е математическое обеспечение, рсатшзуздее метод Гаусса.
Используются стандартные процедуры для переяжсония матр:;ц, (числения обратной матрицы, вычисления корней пол:кюма. Псполь-1вана процедура для резеыия алгебрапчес.-заго уравнения Ляпунова, ¡торятм резенпя которого основан па методе бесконечных рядов, и юцедуры перемномения. пол:гяшалышх маград и вычисления обратно:: ярицы с помодьв глзтода Леверьз-Зад^езза.
Произведен расчет по схемам РС.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящей работе резона ' научная проблема оптимального. -:охас?пческого управления дш:а'.отес:гзя: реянлапа распределптель-:х атсктряческигс .сетой путем регулирования напряжения к реактиз-»2 модности-в отдельных узлах сети. Это позволяет повыегть ка- . !стьо электроснабжения, уменьпить отклонения и колебания капря-¡ния у электропршлников ярп случайных изменениях нагрузки, (таить ущербы от некачественно л. электроэнергии у потребителей и >терк в сети, улучпитв эТйективность функционирования• злеэтро-¡ергетических сястен. При этом получены следующие .результаты:
1. Разработана динамическая модель узла распределительно:: :. (ектрической сети при вероятностном характере нагрузки. Ио.ту-шы передаточные функции ко1лшегсного узла нагрузки электрической ¡ти- Определены интервалы изменения параметров корреляционных икщй и .спектральных плотностей мощности колебаний токов нагруз-е распределительных сетей.
2. Произведено математическое описание электромеханических . юцессов в узле нагрузки электрической сети, содеркащего мкогодвк-яельный электропривод линий непрерывной обработки материала.
)И этом была поставлена я. решена новая, .задача ы£иа»атйчесг:о2 13шеи. Показано, что -з узле нагрузки будут происходить г.оязЗа-1Я напряяенпя, вызванные регулирующим алректом нагрузки. Разра-
ботан способ коррекция якнампческих характеристик таглго узла.
3. Показано, что в динамических релизах распределительная, электрическая сеть представляет собой многомерный объект оптимального стохастического управления. Получены матричные переда-.,? точные функции и частотные характеристики по уцравзящш в воз-ь^цахзш .воздействиям распределительно:: сети. В результате ана-.. лпза средних квадратов отклонен^ узловых напрякениЗ редена за--дача эквывалентгроваквя сети. Получена ураинения. распредеяптель-ноД сети в пространстве со стояки-, позволяющие сделать вывод об управляемости и всбладаеиостЕ дпваглдческпх реквмов. ..
4. Обоснован хыб.ор критерия качества уг->авленся двнамнчео-
ревг..:г:.п: распределительных сете:: прп случайных изменении
нагрузки. Показано, кто в качестве йувкцпопала качества работа . мпогосаязнс- спсте:."и ¿правления г.ояет быть взят обобщенны:: .сред нэкдадратгщгмн критерии, составляющими которого являются средние квадраты отклонении напрянешш в узлах сети и мощности управляз>-цкх воздействий.
5. На основании заданного критерия качества <„ разработан м -тод синтеза векторного пптвиального управления дияамп-чесгвгп реяшйкя сета при случайных изменениях нагрузки. 1.!ето~-дипа синтеза-.оптимального управления обеспечивает комплекс требовал::." . предъявляемых к .системе, .основшзди ез которых явдяется-непосредственная, без "идеальных" доЗференвзфущЕХ звеньев, реализуемость регуляторов, сохранение устойчивости при Еариадпях -пара.:етров - стабгазаость системы—Получены выражения для-оцра-делсн передаточных функдпи оптпмаяъных.л/.ного связных регуляторе? г. зсвгсзюст- -от 1.:ате:.:атпяес1Х):1 модели сети в пространстве- . ссстоянп.'. и псрреляционных §унис± колебашй токов нагрузки узло:
5. С. пспсльзозанпегл аппарата магричных передаточных функций и спектральных характеристик разработана методика анализа много-свяскых с::сте..: ¿правления реякглагяг сети при-вариандях параметров объекта и ЕелпкеДноетп характеристик регуляторов. Показано, что оптимальная система управления является технически грубо" и а-чюлгт::э -усто*:ч:гЕо::. Доказана эффективность оптимальной--систе-::_: управления по сравнеппэ с традиздошшии способами регулзгрова-к:в" вавгякедвя :: рескткзпоЛ модности сети.-Измерение дополнительны:: коорДЕнат.. системы (токов нагрузки отио,дящих прпсоедвне-::::.: узлов) приводит к уиг.иьыехпш значения критерия качества управления. Дрояаведека оденка ьтсагаиьньЁ отклонений напряжения в узлах распределительной сетп.
7. Разработаны способы длпршгциты построения систем регули-1вапгл .напряжения распрьделктелынк сет.е-1, новизна которых зацепа рядом .авторски:: свидетельств. Определены прстпезгл построе-:я экстремальны:: ..систем регулирования напряжения в центре лишня распределительной сот::, обесязчпвазпге папгекьиее потреблс-:е некачественной злектро энергии и учл?ыг.алли.*анадемкость уст-йотв РПН трансформаторов центра питания. Прсололены способы нулировапия налрялл.ля в центре питан"-", которые наряру с юсисчслнзм .требуема: показателе.: качества ушавденггг в узлах ютреде.тптелъкой сетп полоыптелыю аллла на cósshm плтажуГ. гекгрпческоЗ системы. Показала зйусктнвпэстъ построек л систем ... ¡цулпрогания напра.-:ен::я . узлов злоктркчесн-ол сети с использова-:ем эталонных поделей-д^ектирлилторов к полосовых 'фильтров, вы-¡дякцдх собственные колебанач системы. .. ...
8. Разработан пнфермаплюнпо-зычкелптельный комплекс - банк 1шшх для управления релпламл к автоматизированного проектирова-'я мгкгалыасс регуляторов распредатдтольяшс сетей. Опредапела 'руктуоа информационной базы н система управления' балам, пред-якаченная для генерал:;:, ведения п управления базам: дангке. -шк данных состоит из базы нормативно-сир.-точной .лиЪрлацнк, со-лларей параметры основных типов провода:: i: кабелей, трансформа-аов, двигателе::, реакторов,батарей конденсаторов, типовые реа-:зацдн графиков нагрузки и базы спецлализтловакнол илформллл о !тп а виде обдан сведена: по листу схемы, источникам гнлаллл, лсодкуэ нифорыагдтэ го узлам :: всл-ала Разработано..елл-лалнапролан->е математическое обеспечение балла даннал,. лозвол.тлес модедлрэ-г 1ть ролам' распределительной сети и производить синтез оптикзль-zx регуляторов наполнения и реактивной модности сот::, лГ оплалал »-лллеллтелллй ко:.ллет:о реализован на глчналлелылл система::
!, мл:ро сКл "Здгктоопака ДЗ-28", ДЗК-ЗП, ТАП-34...
9. Авто:.:гт::з:аованн:н: балл данных распределитель!;::': лллтрл-гских сетей o~Z~> кЗ внедрен на предприятиях гпелтричесасс сетей У/ Хуйбыаевзнерго, Саратслллрго, Томсизнерго, Татглхрао, ссг.лл лтепполлслов. Сукхюпй экономилоска: o>5csr от внедрения сос-шяяее около I или. рубле":.
Результаты методлческлл разработок использованы в учебкой юдессз при подготовке инленоров электротехнических ензглапь-ютей.
- за -
Основное содержание дассертацпи oii;-6.-kîcoecho в схедущих рабе; ах :
1. A.C. I433SI9 {СССР) Способ автоматЕчесзсого регулирования нал рязегох узла электрической сети /Ф.Е. Рассказов, 0.5. Каракаса // йод. изобр. - 1£39. - Г- 23. ..
2. А.С._ 146£530 --(СССР) Способ автоматического рехузЕгюганш пащшевий узла злектр^тческай сети /Q.ll. Рассказов, З.Г. Гольдитейн, ;.:.А. Шпаков // Бэл.. лзобр. 158? - й-12.
3. JUC. I37C5CS (СССР) Устройства для радуяцровангя калряг.еюш узла нагрузки электрической сети /¿.¡¡. Рассказов, В.Г. Панин,
М.А. LäusoB // Еол. изобр. - IS.38 - .Д 4. - ...
4. A.C. ;SSQot£- (СССР). -У с тр ой ст ео .для автоматического регулирования напряжения узла электрической сети / 5 !:.-Рассказов, Н.-Э. Гглкгюв, П.А. Писков // Бвл».-пзобр. - IC37 - й 30.....
5. A.C. I3I2375 (СССР).-Устройство для автоглтяязешго регулцро-вакяя кагоягеадя узла электрической сети /5.11. Рассказов, С.П. Гнила // Бюя. изобр. - 1537, - II 19. . -
S, A.c. II7IS0I (СССР).Устройство для автоматического рехулиро-за хя каярляейия узла электрической сети / -5.Ы. Рассказов, Й.В. ЗСпюеез' // Бил. изобр. - 1285--- 29.
7. A.C. 492305 (СССР) Цифровой регулятор соотношения скоростей ведущего и приводного двигателя /З.Ж. Рассказов, Г; .П. Козпк // 3;сл. изобр. - 1S73 - IM.
•3. A.c.. 783733 (СССР) Щгфовой-регулятор сэсшяезт скоросте£ . хадудехю к приводного двигателей Jq.ii. Рассказов, ÎI.ÏÏ, Козее Б.а, Когенев, Е.А. Романов, в Л». Сешвзг // Емя» кзобр- -IS3Q -./44. : ...
9. Рассказов Ф.Н. Инфориационно-вычвсяитвяьвея систвка распределительных сетей 6-10 кВ //Тезисы докладов иезквузсвскоВ конференция "fftn» электротехнических скстаи м.-4фЕ»бнгвв, I9P-5.
10. Рассказов у.PI.,. Козин 1иП. Анализ диягыяяееких езойезз тяготе ггЕк^ат^тьного электропривода с упр^гя: звеньяш: // Алт-озях-ьгкзания к ввгошгазааан технолопяееггг;: продеосов п прокслеь'
■ ныл: установок, луйбыл^в, 1274. - С. £7-104.
11. йозык .....I., Рассказов у.й. ЦийроаыглогоЕа^.с:;сте:.:а автоматкче кой. стабглпзлцип удлинения полоса // йггкгротвхнстесЕая про-мл-тшеяность,' серия "йярктропривод" 5, Ï975. - С. 1-4.
12. лОг-енез Б.П., Рассзазов O.E., Сардинский K.S. адектротетякчес кие процессы при .вытягивания: оетгае&ыД металличес-кой полосы // Тезисы докладов ыгкотраолегей научно-технической канйе—
ренцип "Автоматизация технологических процессов в' различных отраслях народного хозяйства". - Куибыаев, 1975. - С.. 13-16. Рассказов II. Автоматизированный ыногодвигательннй злектро- , привод установки непрерывного отанта и правки полосы // Алгоритмизация и автоматизация технологических процессов и промышленных установок. Куйбыдев 1977. - С. .8-12. Рассказов <5.Я.-, Благонадездин В.К», ГЪльдитейн &.Г.,.-?Субарь-ков Ю.-П.- Автоматизированный банк данных распределительных электрических сетей.// Куйбышевский мелотрасловой территориальный центр научно-техйиче'Ской информация п пропаганды. -И .-Ju й 149-34, 1934*
Рассказов ФЛ.*,- Сзямоз' З.А,Г Екпков Ii.А,г Дерина Л.Ю. Автоматическое регулирование напряжения узлов нагрузки энергосистем // ^ёзиса докладов' Всесоюзного" научно-технического .соведан::я .^йсёиёаЛёнтЕрованЕ& электроэнергетических систем для управ-s&szsi ей- pesEU!aMKfl. -г Баку, 1937» - С. 57-58, Рассказов Ф.Н. Исследование системы автоматического управления процессом вытягивания полосы при откиге с учетом вариации параметров объекта // Алгоритмизация и автоматизация технологических процессов и промышленных установок. - Кунбшев , 1575.- - С. 93-100. - Рассказов З.Н. Динамические модели и регулирование напряжения распределительных сяектрпчзсхих сетей, // Известия All УССР Электронное моделирование. - ISSO, JS 3. - С.73-76. > Рассказов S*H# Оптпмшьное стохастическое регулирование напряжения узлов распределительных электрических сетей. // Известия Вузоз, Энергетика. - 1990, 3 3. - С. 50-53. t Йй&датвЗн В,Г«, Рассказов Ф.Н., Саямоз S.A. Формализация задач принятия решения и-эксплуатации и проектировании элект--рических" систем и сетей. // Тезиса докладов XL сессии Есесоэз-'вого научного семинара "Кибернетика электрических систем" -Абакан, 1939, - С. 181-182. . Рассказов 5.II. Оптимальное стохастическое управление динамическими реккмамд распределительных электрических сетей. // Идентификация и оптимизация управляемых технологических процессов. - Куйбышев, 1909. - С. II0-II2. , Рассказов Ф.И. О синтезе оптимальных стохастических систем управления многомерными объектами. // Алгоритмизация п автоматизация технологических процессов и технических с/стен,. -Куйбшев, 1990. - С.47-53. •'
22. Гольдотейн В.Г., Рассказов Ф.Н., Шипкбв МЛ. Ощдатяьис© управление динамические режимами распределительна* -эдак®: рических сетей при случайных колебаниях нагрузки //Звезда докладов XI сессии Всесоюзного научного семинара "Киберн; тика электрических систем" - Абакан, 1989.- С. 183.
23. Рассказов Ф.Н. Идентификация процесса вытягивания полосы при отжиге. // Тезисы докладов научно-технической конферв ции "Математическое моделирование и гибридная вычислите® ная техника".- Куйбышев, 1975.- С. 54-56.
24. Рассказов Ф.Н. Оптимальное стохастическое управление тредз чи распределительных электрических сетей. // Деп. в Ик^ энерго, № 3196 от 16.05.1990. Реферат опубликован в БУ В1ТНИТИ "Депонированные рукописи", 1990, 5? 9.
25. Рассказов Ф.Н. Идентификация и регулирование напряжения лов энергосистем с многодвигательной нагрузкой. // Деп. & Информэнерго, I? 3195 от 16.05,1990. Реферат опубликован $ БУ ВИНИТИ "Депонированные рукописи", 1990, »9.
26. Гольдштейн В.Г., Рассказов К. Метод синтеза оптимальное стохастического управления динамическими репками распре;; лительных сетей. // Тезисы докладов Всесоюзного семинара "Кибернетика электроэнергетических систем",- Челябинск, 1990.- С. 9. , '
27. Рассказов Ф.Н., Еипков М.А. Алгоритш и способы автоматического регулирования катрягения узлов нагрузки энергосис тем. // Экономичность и управляемость режимов энергосисте - Баку, ТС89.- С.127-134.
28. А,С. 133С599 (СССР) Устройство для автоматического регуж рования напряжения узла электрической. сети/Ф.Н. Рассказов Е.В. Линькова, Л.В. Лужков // Бш.изобр,- 1990.- I? 37. .
Подписано в печать 4.11.82г. ёори«хт 60 х 84 1/16 Офсетная печать. Усл. п.л. 2.0. Тираз 100 окз. Заказ Í? 2. СГАУ, Ульяновская, 18. ООТ.
-
Похожие работы
- Методы учета питающей сети для задачи комплексной оптимизации эксплуатационных схем распределительных электрических сетей по потерям электроэнергии
- Разработка и исследование топологии интеллектуальных городских распределительных сетей среднего напряжения
- Применение технических средств симметрирования нагрузок в сельских распределительных сетях 0,38 КВ для повышения качества и снижения потерь электрической энергии
- Совершенствование методов управления напряжением и реактивной мощностью в распределительных сетях железнодорожного транспорта
- Оптималное управление динамическими решениями распределительных электрических сетей при случайных изменениях нагрузки
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность