Слободчиков І. В. Підвищення якості електричної енергії тягової підстанції постійного струму методами активної фільтрації

Об'єкт дослідження: електромагнітні процеси в випрямній установці тягової підстанції постійного струму. Предмет дослідження: двоканальна замкнена структура автоматичного регулювання випрямленої напруги тягової підстанції постійного струму. Методи дослідження: класична теорія електричних ланцюгів, методи гармонічного аналізу, математичний апарат Z-перетворень, теорія узагальнених функцій, метод сигнальних графів, імітаційне моделювання. Новизна: вперше виконано розрахунки еквівалентної заважаючої напруги на виході тягової підстанції, які визначають ефективність роботи пасивних фільтрів; розроблена двоканальна замкнена система автоматичного регулювання на базі послідовного поєднання діодного і тиристорного випрямлячів та активного фільтра, що здійснює подавлення гармонік і регулювання вихідної напруги тягової підстанції; розроблена динамічна модель випрямної установки з вольтододатним тиристорним перетворювачем, яка дозволяє представити таку систему в якості амплітудноімпульсного модулятора та спостерігати її роботу в замкненій структурі; отримані аналітичні вирази, які пов'язують параметри двоканальної замкненої системи автоматичного регулювання з ефектом подавлення низькочастотних гармонік; отримали подальший розвиток положення теорії активних фільтрів, які відрізняються наявністю адаптивного зворотного зв'язку за контурним коефіцієнтом підсилення, що робить їх інваріантними до режимів роботи живильної мережі і тягового навантаження. Практичне значення одержаних результатів для електротранспорту полягає у тому, що розроблено і науково обґрунтовано двоканальну замкнену систему автоматичного регулювання для підвищення якості електричної енергії на виході тягової підстанції постійного струму. Результати дисертаційної роботи рекомендуються для практичного використання при модернізації та розробці нових випрямлячів та фільтруючого обладнання тягових підстанцій. Практична цінність підтверджена актами про впровадження результатів дисертаційної роботи в Управлінні електрифікації та енергопостачання Укрзалізниці (м. Київ), ДП НДІ "ХЕМЗ" (м. Харків), Слов'янській дистанції електропостачання ДП "Донецька залізниця" (м. Слов'янськ), та у навчальному процесі кафедри систем електричної тяги Української державної академії залізничного транспорту. Розроблено фізичний макет комбінованого активного фільтра паралельного типу, який використано у навчальному процесі на кафедрі систем електричної тяги Української державної академії залізничного транспорту. Розроблено універсальну комп'ютерну програму в середовищі Microsoft Visual Studio Express 2010, яка дозволяє розраховувати еквіваленту заважаючу напругу на виході тягових підстанцій постійного струму. Сфера використання: електротранспорт.