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Conténu du travail scientifique :
"Les études des caractéristiques probables de l'altération de la tension dans les systèmes de l'approvisionnement électrique"

L'actualité du travail. L'application des technologies progressives conduit vers l'augmentation de la capacité unitaire des récepteurs électriques (RE) et la part des consommateurs avec les charges asymétriques et non linéaires. La conséquence de cette tendance est l'aggravation de la compatibilité électromagnétique du matériel électrique avec les systèmes de l'électroapprovisionnement. Par la compatibilité électromagnétique (CEM) comprennent la capacité des électrorécepteurs normalement fonctionner dans milieu entourant électromagnétique et ne pas apporter à ce milieu des obstacles inadmissibles à d'autres électrorécepteurs. Pour la garantie (CEM) on demande les dépenses considérables. Est immense le préjudice d'une mauvaise qualité de la tension.

En raison de cela actuelle est la tâche de la garantie de l'authenticité des estimations (CEM), puisque la minimisation des demandes amène à la qualité de la tension vers économique et (ou) les préjudices sociaux, mais l'exagération - vers les dépenses non justifiées pour le réseau de l'électroapprovisionnement.

Les questions de la qualité de l'énergie électrique dans les réseaux électriques, et en particulier de la non-sinusoidalite de la tension, sont largement reflétés dans les travaux des tels scientifiques du pays et étrangers comme Bagiev G.L., Borisov B.P., Zhezhelenko I.V., balai V.A., Zhelezko J.S., Zorin V.V., Kajalov G.M., Komlev V.P., forgeur V.G., Kurennyj E.G., Kuchumov L.A., Libkind M.S., Slepov J.V., Timofey D.V., Trofim G.G., Fedorov A.A., Assano H., Shidlovskij A.K., Stredford R.P., Mamoud A.A., Murotani K., Karlos F. Ribejro, Lauton M.A., Bejz T.A., Ortmejer T.H.

La pratique de l'application a révélé la norme d'Etat 13109-97 pour les normes de la qualité de l'énergie électrique la contradiction principale scientifique : les paramètres existant de la qualité de la tension (PQT) sont orientés sur invariable dans le temps la vase les violations changeant périodiquement (du obstacle) CEM, pendant que dans les réseaux fonctionnant électriques de l'obstacle ont le caractère accidentel. Dans le résultat il y a une incertitude dans l'estimation CEM : non clairement, avec quelle ordonnée de l'obstacle comparer la valeur réglée PQT et comme utiliser ces caractéristiques de l'obstacle périodique, qui perdent le sens pour l'obstacle irrégulier.

Le but du travail - l'augmentation de l'efficacité du travail du matériel électrique et les réseaux électriques au moyen de l'argumentation scientifique des paramètres universels dynamiques CEM et l'élaboration des méthodes de leur compte et la mesure.

L'idée principale du travail - le modelage des influences de l'obstacle par voie de la présentation RE en manière des systèmes dynamiques compte tenu de ceux-ci inertie.

Les positions protégées scientifiques et les résultats élaborés personnellement par le candidat et leur nouveauté :

- Le principe du modelage dynamique conformément à l'estimation CEM selon de la non-sinusoidalite de la tension se distinguant ce que on utilise les paramètres du procès non d'entrée de l'obstacle, mais les procès reflétant directement le degré de l'influence de l'obstacle pour le matériel électrique;

- Le modèle mathématique de l'estimation CEM selon les coefficients de la non-sinusoidalite, distinguant de existant par la présence du bloc d’inertie (ou cumulatif);

- Un nouveau modèle mathématique de l'estimation CEM du matériel électrique avec la conductibilité d'une grande capacité comprenant le bloc de l'influence en manière de le modèle du bloc du condensateur et ce d’inertie (ou cumulative);

- Les méthodes du compte des paramètres CEM du matériel électrique selon de la non-sinusoidalite, les obstacles, se distinguant de la présentation existant, en manière du procès accidentel, et non la somme des composants harmonieux;

- De nouvelles méthodes de la mesure des paramètres dynamiques CEM selon de la non-sinusoidalite de la tension.

Le bien-fondé et l'authenticité des positions scientifiques, les conclusions et les résultats se confirme par l'application des méthodes approuvées de la théorie de la gestion automatisée et la théorie des procès accidentels, le bien-fondé des admissions acceptées, le degré suffisant de l'adéquation des modèles élaborés mathématiques et les appareils pour l'estimation CEM, la conformité des paramètres proposés dynamiques pour les cas particuliers aux paramètres existant CEM.

L’importance scientifique du travail consiste en développement du dynamisme statistique des systèmes de l'électroapprovisionnement (selon la terminologie du chef scientifique) par voie de l'élaboration des nouveaux modèles mathématiques de l'estimation CEM selon de la non-sinusoidalite de la tension à toutes sortes d'obstacles.

La valeur pratique du travail comprend dans l'argumentation des méthodes universelles du compte et les mesures assurant l'estimation authentique CEM dans les systèmes projetés et fonctionnant de l'électroapprovisionnement à toutes sortes des obstacles. On crée de nouveaux appareils de l'estimation directe de la non-sinusoidalite des tensions simplifiant les études beaucoup expérimentales CEM. Les recommandations sur l'estimation CEM peuvent être utilisés pour la précision et le complément la norme d'Etat 13109-97 pour la qualité de l'énergie électrique.

Dans l'immense majorité des travaux et les normes existant pour la qualité de la tension il est supposé, que les altérations de la sinusoïde (l'obstacle) est le procès périodique, qui peut être présenté en manière d'une série de Fourier

, (1)

où n - le numéro de l'harmonica, U_Mn et - l'amplitude et la phase de l'harmonique, - la fréquence angulaire de la tension du réseau avec la fréquence f =50 Hz, N - la quantité de membres pris en considération de la série.

Dans le cas total le procès du changement des valeurs instantanées de l'obstacle représente le procès accidentel avec le spectre continu, pour qui la notion de l'harmonica est injustifiée.

Les méthodes de la définition des caractéristiques des procès de l'expérience sont élaborés assez bien. Nous examinerons les particularités de leur application vers la tâche de l'estimation de la non-sinusoidalite de la tension.

Avant tout, il est nécessaire de prendre en considération, que dans les réseaux fonctionnant électriques les terrains du changement stationnaire de l'obstacle peuvent avoir une petite durée, particulièrement en présence de puissant RE avec le mode d'impulsion. C'est pourquoi dans le cas total il fallait examiner l'obstacle comme le procès non stationnaire accidentel, mais le traitement accomplir selon l'ensemble d'une grande quantité de réalisations.

Cependant dans la pratique de génie on utilise le modèle du procès non stationnaire en manière des terrains стационарности, que permet dans la limite de ces terrains de définir les estimations de la fonction corrélationnelle ou la densité spectrale .

La modicité de la durée Т_з de la réalisation ne permet pas de trouver l'estimation de la densité spectrale par voie de l'application de la transformation directe de Fourier chez toute la réalisation, ainsi que vers quelques terrains, sur qui se casse cette réalisation. Une telle approche, comme on le sait, amène à de grandes erreurs.

En raison de cela rationnellement trouver l'estimation de la fonction corrélationnelle, mais selon celle-ci passer à la densité spectrale. Avec cela il faut distinguer deux types de la tâche : quand a priori l'aspect de la fonction corrélationnelle est connu et quand l'expression théorique pour la fonction corrélationnelle n'est pas connue.

Dans la tâche du premier type au départ il y a une estimation de la fonction corrélationnelle

, (2)

Mais puis selon celle-ci on définit les paramètres de la fonction théorique corrélationnelle. Puisque l'estimation a l'exactitude suffisante seulement pour de petites valeurs de l'argument, pour l'approximation on utilise la partie seulement initiale de la fonction statistique corrélationnelle.

Il faut remarquer, que le graphique de la fonction corrélationnelle illustre évidemment l'hasard de l'obstacle. Si l'obstacle serait périodique, la fonction corrélationnelle aussi serait périodique. Si c'est nécessaire la densité spectrale est calculée selon la formule de la transformation directe Fourier

. (3)

Sur le dessin 1 on montre la densité spectrale calculée selon la fonction statistique corrélationnelle dans la limite de de 0 jusqu'à selon (3).

Le dessin 1 - La densité spectrale de l'obstacle calculé selon la fonction statistique corrélationnelle

L'aspect de la densité spectrale dépend de la valeur acceptée. Les méthodes du choix de la fenêtre optima n'existent pas, c'est pourquoi dans chaque cas concret rationnellement contrôler les résultats du traitement statistique selon les tâches de test, on peut recevoir la décision de qui directement selon le graphique de l'obstacle.

Les difficultés du traitement statistique et l'ambiguïté des résultats confirment encore une fois la nécessité de l'application des paramètres dynamiques de la qualité de la tension et les appareils correspondant pour leur mesure.

Ainsi,

Dans le travail est livrée et on décide la tâche scientifique de l'élaboration des modèles mathématiques des paramètres universels dynamiques CEM du matériel électrique selon de la non-sinusoidalite de la tension pour les systèmes de l'électroapprovisionnement des entreprises industrielles, les villes, les mines, l'économie de village.

À l'estimation CEM du matériel électrique et les systèmes de l'électroapprovisionnement selon toutes sortes d'obstacles il faut se baser sur le principe du modelage dynamique CEM, qui consiste en modelage des réactions du matériel électrique pour les obstacles. Cela assure l'authenticité des estimations CEM et exclut les dépenses non fondées pour le réseau de l'électroapprovisionnement.

Il est recommandé d'accepter les modèles généralisés CEM selon de la non-sinusoidalite en manière du bloc de la mise en relief des obstacles, le bloc de l'influence (le filtre linéaire), le matériel électrique, modelant les réactions et du bloc de l'estimation énergétique ou celle d’inertie. Le compte inertie des électrorécepteurs permet d'exclure l'exagération des demandes vers CEM.

Accepté à la norme d'Etat de 13109-97 coefficients de la non-sinusoidalite fait les estimations univoques CEM seulement pour les altérations strictement périodiques de la sinusoïde. Pour la généralisation des demandes vers CEM utiliser rationnellement dynamique инерционные ou les coefficients cumulatifs des composants de la non-sinusoidalite (le modèle : le bloc de la mise en relief{séparation} de l'obstacle - le bloc de l'influence en manière de la résistance active - инерционный le bloc).

L'estimation CEM selon de la non-sinusoidalite de la tension pour les électrorécepteurs avec la conductibilité d'une grande capacité (les réorganisateurs d'une grande capacité de la tension, les installations de condensateur) produire rationnellement selon le coefficient dynamique d'une grande capacité de la non-sinusoidalite de la tension (le modèle: le bloc de la mise en séparation de l'obstacle - le bloc de l'influence en manière de la capacité - инерционный le bloc), dans le cas total en modelant la capacité par le schéma complet du remplacement du condensateur. À l'estimation CEM des électrorécepteurs de l'inertie constante excédant beaucoup la durée le cycle du premier harmonica, la composition du modèle dynamique contient le bloc de la mise en séparation des significations fonctionnant du courant du condensateur.

À la gamme limitée de fréquence de l'obstacle à titre du bloc de l'influence on peut utiliser les modèles simplifiés du condensateur en manière de différentiel ou forçant des groupes.

La méthode proposée permet d'estimer CEM selon de la non-sinusoidalite de la tension en présence d'un ou quelques sources des obstacles. Avec cela les R-paramètres dynamiques de quelques sources des obstacles calculer rationnellement selon les paramètres correspondant individuels. À la quantité de sources avant trois comptes il faut conduire selon la densité de la distribution des graphiques individuels, mais à une grande quantité - selon les valeurs moyennes, les dispersions et les moments corrélationnels.

À l'utilisation des analyseurs des harmonicas pour l'élimination de l'incertitude des résultats des études expérimentales il est nécessaire d'établir le caractère de l'obstacle. Aux obstacles périodiques de la déclaration des analyseurs des harmonicas font les niveaux de la tension de l'obstacle harmonieux faisant, mais aux obstacles accidentels - les déclarations proportionnel aux ordonnées du graphique de sa densité spectrale.

Les appareils élaborés pour l'estimation directe CEM selon de la non-sinusoidalite de la tension dans les réseaux fonctionnant électriques permettions sans écriture à haute intensivité de travail et le traitement des graphiques du changement de la tension recevoir les données authentiques pour la conception et la reconstruction des réseaux de l'électroapprovisionnement, ainsi que argumenter la nécessité et l'efficacité des activités selon la garantie CEM.

À la norme d'Etat 13109-97 accepter rationnellement le principe commun du rationnement des paramètres de la non-sinusoidalite de la tension avec l'utilisation des modèles dynamiques, élaborés dans le travail, avec l'indication à la fonction de transmission, CAF, l'inertie constante, ainsi que les méthodes de la mesure et le calcul des paramètres pour le cas total des obstacles accidentels. Les moyens existant du calcul des paramètres peuvent être utilisés pour les cas particuliers des altérations périodiques de la sinusoïde de la tension.

Au total à on donne au travail l'argumentation théorique des méthodes (cumulatives) de l'estimation CEM du matériel électrique et les réseaux de l'électroapprovisionnement selon de la non-sinusoidalite la tension développant la théorie du dynamisme statistique des systèmes de l'électroapprovisionnement, l'analyse expérimentale et le compte des paramètres CEM à fonctionnant, les réseaux projetés et reconstruits électriques.

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