Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
10 results
Search Results
Item type:Item, Визначення оптимальної точки приєднання сонячної електростанції до електричної мережі методом комп’ютерного імітаційного моделювання(ЦНТУ, 2023) Плєшков, П. Г.; Зінзура, В. В.; Плєшков, С. П.; Солдатенко, В. П.; Plieshkov, Р.; Zinzura, V.; Plieshkov, S.; Soldatenko, V.Метою даного дослідження є мінімізація негативного впливу сонячної електростанції на значення усталеного відхилення напруги та рівень втрат електроенергії шляхом визначення оптимального місця її приєднання до розподільної електричної мережі. В роботі для вирішення задачі оптимального розміщення відновлюваних джерел електроенергії в електричних мережах пропонується застосовувати метод комп’ютерного імітаційного моделювання. Розроблені комп’ютерні імітаційні моделі розподільної електричної мережі з сонячною електростанцією, які дали змогу визначити оптимальне місце приєднання сонячної електростанції виходячи із значень величини втрат потужності в елементах електричної мережі на рівень усталеного відхилення напруги. Результати комп’ютерного моделювання електричної мережі з сонячною електростанцією підтвердили необхідність врахування не лише значень усталеного відхилення напруги, але і величини втрат електричної енергії в елементах мережі в процесі вибору місця встановлення сонячної електростанції. The purpose of this study is to minimize the negative impact of the solar power plant on the value of the steady voltage deviation and the level of electricity losses by determining the optimal place for its connection to the distribution network. Currently, quite a large number of methods of optimal placement of renewable sources of electricity in electrical networks have been developed. However, most of them either do not fully take into account the multifunctional influence of renewable energy sources on the parameters of the electric network regime, or are quite difficult to use. In order to solve the problem of optimal placement of renewable sources of electricity in electric networks, it is proposed to use the method of computer simulation modeling. The essence of this method is to determine the optimal place for connecting a renewable energy source to the electrical network based on the analysis of the results of computer simulation modeling of network mode parameters. This approach is the most acceptable in the case of connecting a solar power plant of average power to the electrical network of an industrial enterprise. The developed computer simulation model of a distribution electric network with a solar power plant allows for the research of network mode parameters, including the determination of the level of active power loss in network elements and the level of steady voltage deviation. The specified computer simulation models of the distribution electric network with a solar power plant made it possible to determine the optimal place for connecting the solar power plant based on the values of power losses in the elements of the electric network at the level of the established voltage deviation.Item type:Item, Вплив роботи трансформаторів напруги підстанцій 35/10 кВ на похибки системи обліку електроспоживання(ЦНТУ, 2023) Котиш, А. І.; Зінзура, В. В.; Гарасьова, Н. Ю.; Савеленко, І. В.; Котиш, О. Ф.; Kotysh, А.; Zinzura, V.; Harasova, N.; Savelenko, І.; Kotysh, О.Роботу присвячено питанню оптимального функціонування систем обліку електроспоживання в умовах ринкових відносин та пов’язаною з цим проблемою надійного й раціонального використання режимів роботи трансформаторів напруги. Досліджено вплив параметрів силових трансформаторів на роботу системи комерційного обліку електричної енергії при встановлені трансформаторів струму і напруги на різних рівнях напруги. Визначено, що завантаження силового трансформатора та схема включення його обмоток впливає на величину похибки вимірювальних каналів в автоматизованих системах контролю і обліку електроенергії. Проаналізовано можливість організації системи обліку електроспоживання при відсутності трансформаторів напруги на високій стороні підстанції та розраховано можливий недооблік електроенергії у цьому випадку. The work is devoted to the issue of the optimal functioning of electricity consumption accounting systems in the conditions of market relations and the related problem of reliable and rational use of the operating modes of voltage transformers. The possibility of organizing the electricity consumption accounting system in the absence of voltage transformers on the high side of the substation was analyzed and the possible underaccounting of electricity in this case was calculated.Item type:Item, Моделювання перехідних процесів в синхронному генераторі при витковому замиканні обмотки статора(ЦНТУ, 2023) Гарасьова, Н. Ю.; Котиш, А. І.; Солдатенко, В. П.; Зінзура, В. В.; Harasova, N.; Kotysh, А.; Soldatenko, V.; Zinzura, V.Робота присвячена розробці математичної моделі синхронного генератора для дослідження режимів його роботи при несиметричному пошкодженні фаз обмотки статора, а саме витковому замиканні, застосування якої дасть змогу удосконалити системи релейного захисту від виткових замикань обмотки статора синхронного генератора. Показано, що для вирішення поставленої задачі дослідження доцільно використати диференціальні рівняння, що записані для осей фаз статора а, b та с. Запропоновано алгоритм розрахунку перехідних процесів в синхронному генераторі при виткових замиканнях обмотки статора, в основу якого покладено метод чисельного інтегрування Рунге-Кутта четвертого порядку. Отримані результати моделювання можуть бути використані при налаштуванні систем релейного захисту синхронних генераторів, а саме захистів від виткових замикань в обмотках статора без паралельних віток. The purpose of this study is to develop a mathematical model of a synchronous generator to study its modes of operation in the case of asymmetric damage to the phases of the stator winding, namely twisting, the use of which will make it possible to improve relay protection systems against twisting of the stator winding of a synchronous generator. Transverse differential protection is used to protect synchronous generators from winding circuits. However, such protection can be used only on generators with parallel branches in the phase of the stator winding. In the work, a mathematical model of a synchronous generator was developed, which allows to study the transient processes of the generator in case of the appearance of turn short circuits in the stator winding. This mathematical model is based on differential equations written for the stator phase axes a, b and c. An algorithm for calculating transient processes in a synchronous generator is proposed. In turn-to-turn circuits of the stator winding, which is based on the fourth-order Runge-Kutt numerical integration method. With the help of the developed mathematical model, the values of currents and voltages of the generator were calculated in the case of short-circuits of the stator winding for the TVB-200-2 turbogenerator. The results of mathematical modeling of the transient processes taking place in the TVB-200-2 generator when closing a different number of turns of the stator phase showed that the reduction of the fundamental harmonic voltage at the terminals of the generator in the damaged phase when closing 10 %, 40 %, and 60 % of the winding turns is, respectively, 21 %, 77 % and 89 %. At the same time, there is an increase in the amplitude of the first harmonic of the current of the damaged phase by 3.7 to 7.8 times. The obtained research results make it possible to improve relay protection systems for synchronous generators, namely protection against turn-to-turn circuits in stator windings without parallel branches.Item type:Item, Підвищення точності визначення місця виникнення короткого замикання в електричних мережах номінальною напругою 110-150 кВ(ЦНТУ, 2022) Котиш, А. І.; Зінзура, В. В.; Гарасьова, Н. Ю.; Сіріков, О. І.; Солдатенко, В. П.; Kotysh, А.; Zinzura, V.; Harasova, N.; Sirikov, O.; Soldatenko, V.На основі аналізу схеми нормального режиму мережі 150 кВ ПрАТ «Кіровоградобленерго» встановлено, що існує ряд підстанцій, де встановлення фіксаторів короткого замикання просто необхідно для виявлення відгалуження на лінії електропередач, де виникло пошкодження. Запропоновано на базі розробленого пристрою електромеханічного фіксатора короткого замикання для повітряних мереж напругою 110-150 кВ запровадження радіоканалу для передачі інформації про стан мережі та місця пошкодження до чергового персоналу. The article is devoted to the study of improving the efficiency of the electric network with a voltage of 110-150 kV through the use of a developed device FKZ, which uses a radio channel to transmit information. At the present stage of development of electric power industry the question of reliability of work of high-voltage electric networks plays an important role. During the operation of such electrical networks, emergencies inevitably occur, the most dangerous of which are short circuits. Determining the location of damage to the electrical network is the most complex, time-consuming and time-consuming technological operation with significant costs. Therefore, the task of improving the design of devices to determine the location of damage, the use of which will significantly reduce the level of operating costs for electrical networks, is relevant. One of the ways to solve the problem of improving the accuracy of determining the location of a short circuit in the electrical network is the use of special technical means - short circuit clamps. The scheme of the normal regime of the 150 kV electric network of PJSC Kirovogradoblenergo was used for the research. The analysis of the configuration of this network showed that it has a number of substations that receive power from transmission lines, which are deaf branches. Therefore, the installation of short-circuit latches on such lines is necessary. The authors of the article propose the introduction of a radio channel to transmit information about the state of the network and the place of damage to the next personnel of the substation. The most appropriate ways to organize a radio channel are: the use of GSM networks; use of unlicensed frequency transmitters. Approximate calculations have been carried out, which confirm the possibility of creating a radio channel for transmitting information from the short-circuit lock for a distance of up to 20 km, using transceivers of non-licensed frequencies.Item type:Item, Оптимальне керування режимами розподільних електричних мереж з сонячними електростанціями при несиметричному навантаженні(ЦНТУ, 2022) Саченко, А. І.; Плєшков, С. П.; Плєшков, П. Г.; Зінзура, В. В.; Sachenko, A.; Plieshkov, S.; Plieshkov, P.; Zinzura, V.Робота присвячена удосконаленню системи автоматичного керування режимами роботи розподільних електричних мереж, що містять сонячні електростанції з метою досягнення одночасного зниження рівнів усталеного відхилення напруги, несиметрії напруг на затискачах електроспоживачів за умови максимізації рівня генерації електроенергії сонячною електростанцією. Показано, що таку задачу автоматичного керування найдоцільніше інтерпретувати як задачу багатокритеріальної оптимізації. Обґрунтовано метод вирішення цієї задачі багатокритеріальної оптимізації. Розв’язки зазначеної задачі багатокритеріальної оптимізації можуть бути покладені в основу роботи оптимальної системи автоматичного керування параметрами режиму розподільних електричних мереж, що містять сонячні електростанції. The article is devoted to improving the system of automatic control of modes of distribution electric networks containing solar power plants in order to achieve a simultaneous reduction of steady-state voltage deviations, voltage asymmetry at the terminals of consumers while maximizing the level of electricity generation by solar power plants. Ensuring normal permissible levels of electricity quality indicators in distribution networks is one of the most pressing issues that arise in the design and operation of modern distribution networks. Deterioration of the quality of electricity in electrical networks leads to the appearance of such negative phenomena, increase in additional losses in the elements of the electrical network, reduce the service life of electrical equipment, reduce the productivity of production equipment and others. The most significant negative impact on the functioning of the elements of electrical distribution networks, including electricity consumers, is observed with increasing levels of steady-state deviation and voltage asymmetry above the normative values. Modern solar inverters allow you to control the level of steady voltage deviation at the point of their connection to the mains. The design features of the construction of inverters of solar power plants allow them to change (within certain limits) not only the level of steady-state voltage deviation, but also to affect the level of voltage asymmetry and the parameters of the reactive power mode. In view of this, the task of improving automatic control systems for the distribution of electric networks with solar power plants, the implementation of which will take into account the multifunctional influence of solar inverters on the parameters of these networks is quite relevant. For the research, a fragment of a typical distribution electrical network with a nominal voltage of 10 kV was used, which contains a solar power plant that connects directly to the 10 kV busbars. The authors of the article set the problem of controlling the parameters of the mode of distribution electric network with solar power plants in the form of the problem of multicriteria optimization. An approach to solving this problem is also proposed, which is based on the method of solving problems of multicriteria optimization by approaching the utopian point in the space of criteria. Approximate calculations are carried out, which confirm the possibility of applying the proposed approach to the construction of systems for automatic control of the parameters of the mode of distribution electrical networks with solar power plants.Item type:Item, Технічна реалізація системи автоматичного управління режимом низьковольтної розподільчої електричної мережі з відновлюваними джерелами енергії(ЦНТУ, 2019) Солдатенко, В. П.; Зінзура, В. В.; Плєшков, С. П.; Гарасьова, Н. Ю.; Величко, Т. В.; Зинзура, В. В.; Плешков, С. П.; Гарасева, Н. Ю.; Soldatenko, V.; Zinzura, V.; Plieshkov, S.; Harasova, N.; Velychko, T.Здійснено розробку мікроконтролерного блоку автоматичного управління режимом генерації активної потужності установок з відновлюваними джерелами енергії, що працюють в складі комбінованої електроенергетичної системи. Розроблено структурну та принципові схеми даного блоку, які було використано для створення макету пристрою. Проведено експериментальні дослідження розробленої мікроконтролерної системи автоматичного управління, результати яких підтвердили її працездатність. Произведена разработка микроконтроллерного блока автоматического управления режимом генерации активной мощности установок с возобновляемыми источниками энергии, работающих в составе комбинированной электроэнергетической системы. Разработана структурная и принципиальные схемы данного блока, которые были использованы для создания макета устройства. Проведены экспериментальные исследования разработанной микроконтроллерной системы автоматического управления, результаты которых подтвердили ее работоспособность. The purpose of the study is to develop a microprocessor-based automatic control system, the application of which will provide the highest possible level of generation of active power to the units of RES, which are part of the EEC, subject to the observance of the normally acceptable values of the established voltage deviation at the point of connection of consumers to the electrical distribution network. A block diagram of a microprocessor-based automatic control system for generating the active power of renewable energy sources operating within a combined power system using a modern element base has been developed. Structural and schematic diagrams of the microprocessor-based automatic control system were developed, based on an algorithm for determining the optimal control vector based on the solutions of the multicriteria optimization problem. The developed laboratory stand for the experimental study of the quality of work of the automatic control system of generation of active power of renewable energy sources working in the combined electric power system allowed to perform the experimental researches of the microprocessor automatic control system. Experimental studies were conducted to test the performance of the developed microprocessor-based system for automatic control of the level of active power generation, as well as to determine its efficiency. Comparison of the results of the experimental studies with the data of computer simulation and the results of statistical data showed the correctness of the theoretical studies and the efficiency of the developed system of automatic control of the generation of active power of renewable energy sources operating in the combined electricity system.Item type:Item, Задача багатокритеріальної оптимізації регулювання напруги в електричній мережі з глухозаземленою нейтраллю(КНТУ, 2012) Зінзура, В. В.; Zinzura, V.Стаття присвячена розробці математичної моделі управління пристроєм РПН силового трансформатора, що працює в мережі з ізольованою нейтраллю. Дана модель управління забезпечує зменшення не лише усталеного відхилення трьохфазної напруги, зменшення рівнів несиметрії по зворотній та нульовій послідовностях, а враховує й відхилення фазних напруг, що є досить актуальною задачею для мережі з однофазними споживачами. The article is devoted to the development of a mathematical model of the control power transformer tap-changer, who works in a network with isolated neutral. This governance model provides not only a steady decrease in the deviation phase voltage, reducing the levels of asymmetry for negative and zero sequences, but the deviation of the phase voltages, which is an important task for the network with single-phase consumers.Item type:Item, Теоретичні засади оптимального керування пристроєм РПН силового трансформатора за векторним критерієм(КНТУ, 2011) Плєшков, П. Г.; Зінзура, В. В.; Кубкін, М. В.; Pleshkov, P.; Zinzura, V.; Kubkin, M.В статті запропоновано новий підхід до вирішення проблеми підвищення якості електричної енергії, який полягає у застосуванні математичного апарату векторної (багатокритеріальної) оптимізації для пофазного управління безконтактним пристроєм РПН силового трансформатора. Даний підхід дозволяє одночасно зменшувати рівень відхилення та несиметрії напруги. Отримано аналітичні вирази для визначення координат утопічної точки а також запропоновано метод звуження множини парето- оптимальних розв’язків з урахуванням пріоритетності критеріїв управління. The article offers a new approach to solving the problem of power quality enhancement which lies in the application of mathematical apparatus of multicriteria optimization for phase control of non-contact on-load tap changer for power transformer. The given approach allows reducing the level of non-symmetrical voltage and voltage deviation. Analytic expressions for the determination of utopia point position are received. The method of narrowing the range of Pareto-optimal set solutions taking into account the priority of criteria is offered.Item type:Item, Розробка та експериментальне дослідження роботи мікропроцесорної системи автоматичного управління пристроєм РПН силового трансформатора(КНТУ, 2014) Плєшков, П. Г.; Зінзура, В. В.; Pleshkov, Piotr; Zinzura, VasiliyДля сучасних систем електропостачання особливо актуальним постає питання покращення якості електричної енергії. Існуючі методи та технічні засоби зниження рівнів показників якості електричної енергії в електричних мережах хоча і є досить ефективними, проте вимагають значних капіталовкладень, що стримує їх широке розповсюдження. Одним із шляхів вирішення даної проблеми є удосконалення систем автоматичного управління технічних засобів регулювання напруги. Стаття присвячена розробці алгоритму роботи блоку управління пристроєм регулювання напруги під навантаженням силового трансформатора із схемою з’єднання обмоток «трикутник/зірка з нулем», розробці принципових електричних схем блоку управління та експериментального стенду, розробці макету пристрою. Проведено експериментальне дослідження якості роботи системи автоматичного регулювання напруги. Результати експериментальних досліджень показали, що при застосуванні запропонованого пристрою регулювання напруги спостерігається зниження рівнів показників якості електричної енергії (усталеного відхилення напруги, коефіцієнтів несиметрії напруг по зворотній та нульовій послідовностях) до значень, що не перевищують нормально допустимі.For modern power supply systems, particularly topical issue of improving the quality of electrical energy. Existing methods and technical means of reducing the levels of quality of electric energy in electric networks though are quite effective, but require significant capital investments, which hinders their widespread use. One way to solve this problem - it is an improvement of automatic control systems of technical means of voltage regulation. Article is devoted to the development of the algorithm of the control unit device-load power transformer winding connection with the scheme "D/Y to zero," the development of schematic diagrams of the control unit and the experimental stand, the development model of the device. An experimental study on the quality of the system of automatic voltage regulation. Results of experimental studies have shown that the application of the proposed device voltage regulation decrease levels of quality of electric energy (steady voltage deviation, coefficient of voltage unbalance on the negative and zero sequence) to values that do not exceed the normal allowable.Item type:Item, Методи розв’язку задачі багатокритеріальної оптимізації регулювання напруги в електричних мережах(КНТУ, 2012) Зінзура, В. В.; Zinzura, V.В статті проведено аналіз існуючих методів розв’язків задач багатокритеріальної оптимізації, здійснено вибір методу розв’язку задачі багатокритеріальної оптимізації регулювання напруги в електричних мережах, який найбільш повно враховує вимоги ГОСТ 13109-97 стосовно нормально допустимих значень показників якості електричної енергії. Даний метод розв’язку може бути покладений в основу законів регулювання автоматичних систем управління силовим трансформатором з безконтактним пристроєм РПН, що працює в мережі з ізольованою нейтраллю або зі схемою з’єднання обмоток Δ/Z («трикутник»/«зустрічний зигзаг»). The article analyzes the existing methods for solving problems of multiobjective optimization, selection method for solving the problem of the multiobjective optimization of the voltage control in networks, which allows for as much as possible about the requirements of GOST 13109-97 normally allowable values of quality of electric power. This solution method can be used as a basis control laws automated control systems with contactless voltage transformer load tap-changer, who work in networks with isolated neutral.