Запальський В. М. Автоматизація підвищення якості електроенергії в автономних електроенергетичних системах з напівпровідниковими перетворювачами

Об'єкт дослідження - процеси керування показниками якості електроенергії у автономних електроенергетичних системах з напівпровідниковими перетворювачами. Метою роботи є підвищення енергоефективності у автономних системах з напівпровідниковими перетворювачами за рахунок забезпечення якості електроенергії та умов електромагнітної сумісності шляхом створення нових схемотехнічних рішень регульованих фільтрокомпенсуючих пристроїв, вдосконалення систем та алгоритмів керування ними. Методи дослідження. Поставленні завдання вирішувались шляхом проведення теоретичних та експериментальних досліджень. В дисертаційній роботі були використані методи теорії електричних кіл (при дослідженні схеми заміщення АЕЕС МС); фізичне і математичне моделювання ФКП із застосуванням програмних пакетів MathCad, MathLab/Simulink; методи теорії автоматичного управління (при виконанні аналізу та синтезу адаптивних систем керування на базі регуляторів нечіткої логіки). Вперше отримано математичну модель цифрового пристрою, використаного в якості датчика у системах керування якістю електроенергії (визначення реактивної складової основної гармоніки споживаного струму та коефіцієнту несинусоідальності напруги мережі); запропоновано алгоритм керування реакторним компенсатором у складі КФКП на базі ШІР (визначення шпаруватості керування реакторним компенсатором) для досягнення повної компенсації реактивної потужності; запропоновано двоконтурний алгоритм керування регульованим ФКП, що одночасно забезпечує повну компенсацію реактивної потужності на основній гармоніці та задане зниження коефіцієнту несінусоідальності напруги мережі; запропоновані нові динамічні моделі системи керування ФКП з використанням ПІД-регулятора та регулятора нечіткої логіки, виконано порівнювальний аналіз ефективності системи в умовах невизначеності збуреного діяння, що дало можливість реалізувати на всьому діапазоні виміру вхідних параметрів інформаційну поверхню. Отримані результати аналізу моделі адекватні реальним значенням з похибкою, яка не перевищує 10 - 15%. Отримали подальший розвиток принципи побудови регульованого ФКП гібридної структури з широтно-імпульсним регулюванням реакторного компенсатора. Це дало можливість поліпшення динамічних характеристик з розширенням частотного діапазону регулювання у 5-8 разів, підвищення характеристик швидкодії до 20%, з метою забезпечення подальшого оптимального проектування ефективних КФКП; метод синтезу системи керування ФКП зі складеним регулятором, на базі ПІД - регулятора та регулятора нечіткої логіки. Це дозволило виконати формування структури системи та ідентифікацію ключових параметрів регуляторів. Галузь використання - експлуатація автономних електроенергетичних систем, суднобудування, судноремонт.