Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
15 results
Search Results
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 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 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 Information technology for Synthesizing a Grain Mass Flow Multidimensional Optimal Stabilization System with Perturbation Feedback(ЦНТУ, 2023) Osadchy, S.; Vikhrova, L.; Miroshnichenko, M.; Soldatenko, V.; Осадчий, С. І.; Віхрова, Л. Г.; Мірошніченко, М. С.; Солдатенко, В. П.The article presents a new methodology for creating information technology for designing a combined system for stabilizing the flow of bread mass at the entrance to the thresher of the grain harvester. The characteristic features of this methodology are outlined. This makes it possible to design control systems for technological processes on the harvester taking into account external influences that are stochastic in nature. The stage of creation of the information technology of the synthesis of the optimal combined stabilization system with feedback on the deviation of the bread mass from the average value and correction on the yield change is substantiated. У статті представлено нову методику створення інформаційних технологій проектування комбінованої системи стабілізації потоку хлібної маси на вході в молотарку комбайна. Окреслено характерні риси такої методики. Це дозволяє проектувати системи керування технологічними процесами на комбайні з урахуванням зовнішніх впливів, які мають стохастичний характер. Обґрунтовано етапи створення інформаційної технології для синтезу оптимальної комбінованої системи стабілізації зі зворотним зв’язком за відхиленням маси хліба від середнього значення та поправкою на зміни виходу. У статті обґрунтовано склад та визначено зміст операцій нової інформаційної технології проектування комбінованої системи стабілізації потоку хлібної маси на вході в молотарку комбайна. Нова технологія має кілька відмінних рис. По-перше, його впровадження дозволяє отримати диференціальні рівняння зернозбирального комбайна, які враховують динамічні властивості та конструктивні особливості гідропередач, що працюють в режимі постійної зміни навантаження. По-друге, це дозволяє проектувати системи управління технологічними процесами на комбайні, розраховані на зовнішні впливи, що мають стохастичний характер. По-третє, нова технологія дозволяє синтезувати оптимальні комбіновані системи стабілізації в умовах наявності двох багатовимірних незалежних джерел збурень на вході та виході об’єкта стабілізації.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 Динамічне проектування оптимальної системи стохастичної стабілізації потужності різання для стрічкопилкового верстата(ЦНТУ, 2020) Березюк, І. А.; Голик, О. П.; Солдатенко, В. П.; Bereziuk, I.; Holyk, O.; Soldatenko, V.; Березюк, И. А.; Голик, Е. П.Запропоновано методологічні основи створення оптимальної системи стохастичної стабілізації потужності різання для стрічкопилкового верстата на основі динамічного проектування. Використання новітніх методів структурної ідентифікації для визначення моделей динаміки «системи деревообробний верстат – процес різання» та діючого збурення, методів оптимального синтезу дозволяють забезпечити максимальну якість керування обробкою деревини на зазначеному верстаті при мінімальних затратах та заданих характеристиках оброблюваної поверхні. The article is devoted to the development of methodological foundations for constructing an optimal system of stochastic stabilization of cutting power based on the results of structural identification of models of the dynamics of the system ''woodworking machine-cutting process'' and uncontrolled disturbance. In order to solve the problem of structural identification of the ''woodworking machine-cutting process" system and the disturbance acting in the process of wood-cutting, the article proposes a special technology, the use of which made it possible to determine the transfer function of the ''woodworking machine-cutting process'' and estimate the spectral density of the disturbance acting during the processing. It has been established that when the physical and mechanical properties of wood and the state of the cutting tool change, the structure of the transfer function and spectral density does not change, but only the parameters change. As a result of solving the synthesis problem, the structure and parameters of the optimal controller are determined, which ensures the specified quality of the processed surface with minimal energy consumption. To assess the quality of control, it is proposed to use a quadratic criterion, which is the sum of two weighted variances of the stator current deviation of the main motion motor (characterizes energy costs) and the variance of the feed drive speed control signal.Studies of the robust stability of the optimal system with the obtained controller under the influence of unstructured disturbances made it possible to determine the class and estimate the maximum norms of unstructured disturbances at which the system maintains stability and a given control quality. The use of the proposed approach to the construction of an optimal system of stochastic stabilization of cutting power makes it possible to achieve a reduction in energy costs by 12% for a given quality of the processed surface by increasing the stabilization accuracy by two orders of magnitude. Предложены методологические основы построения оптимальной системы стохастической стабилизации мощности резания для ленточнопильного станка на основе динамического проетирования Использование новых методов структурной идентификации для определения моделей динамики системы «деревообрабатывающий станок-процесс резания» и действующего возмущения, методов оптимального синтеза позволяют обеспечить максимальное качество управления обработкой древесины на данном станке при минимальных затратах и заданных характеристиках обрабатываемой поверхности.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 Визначення економічної ефективності комплексної електроенергетичної системи для сільського господарства(КНТУ, 2010) Плєшков, П. Г.; Солдатенко, В. П.; Pleshkov, P.; Soldatenko, V.У статті приведений аналіз можливих варіантів економічної оцінки роботи комплексної електроенергетичної системи з відновлюваними джерелами енергії в ринкових умовах. In the article the resulted analysis of possible variants of economic evaluation of work of the complex electroenergy system is with refurbishable energy sources in market conditions.Item Імітаційна модель комбінованої електроенергетичної системи з відновлюваними джерелами енергії(КНТУ, 2012) Кубкін, М. В.; Солдатенко, В. П.; Kubkin, М.; Soldatenko, V.В статті наведені імітаційні моделі елементів комбінованої електроенергетичної системи, також її загальна імітаційна модель в середовищі Simulink. Запропонована модель дає можливість досліджувати режими роботи комбінованої енергосистеми протягом певних інтервалів часу (доба, місяць, рік). Отримані результати полегшують вибір оптимального складу обладнання та доцільних режимів роботи. The article provides the imitation model of the elements of hybrid power system as well as its general imitation model in Simulink. The introduced model gives the opportunity to study the operating conditions of the hybrid power system during certain periods of time (day, month and year). The obtained results make а choice of the optimal equipment and expedient operating conditions much easier.Item Методика вибору структури і складу систем електропостачання з відновлювальними джерелами(КНТУ, 2011) Сабірзянов, Т. Г.; Кубкін, М. В.; Солдатенко, В. П.; Sabirzanov, T.; Kubkin, M.; Soldatenko, V.В статті проаналізована методика побудови енергосистем з відновлюваними джерелами енергії. In article the technique of construction of power supply systems with renewed energy sources is analyzed.