Academic literature on the topic 'Контроль якості електроенергії'

В статті розглядається проблематика активізації здійснення зелених закупівель, як найефективнішого інструмента вирішення економічних та екологічних проблем в Україні та загалом у світі. На авторське переконання сутність «зелених закупівель» зводиться до придбання державою за найнижчою ціною продукції або послуг, які відповідають екологічним стандартам, мають відповідне маркування, що в кінцевому підсумку забезпечує економію витрачання державних коштів. Відмічається, що на державному та глобальному рівні необхідно створити преференції еко-продукції та послугам, що дозволить зменшити негативний вплив на навколишнє середовище. За даними державних закупівель, найбільшим попитом користуються продукти харчування, напої, тютюн, нафтопродукти, паливо, електроенергія та інші джерела енергії, будівельна продукція (крім електроапаратури), медичне обладнання, фармацевтична продукція та засоби особистої гігієни. Аналіз ефективності державних закупівель, дає можливість стверджувати, що за державними закупівлями витримується принцип ефективності, основою якого є максимальна економія державних ресурсів. Разом з тим, організатором торгів значна частка закупівель була відхилена. Причиною стали невідповідність якості товарів і послуг, ціни на них та невідповідність умовам представлення тендерної документації. Вирішення економіко-математичної моделі доводить, що вирішення проблеми підвищення ефективності використання державних коштів за здійснення зелених закупівель є можливим за зменшення рівня вимог і скарг до якості продукції та ціни на неї. Таким чином, державні закупівлі мають проводитися не лише для досягнення функціональної мети закупівлі, але й сприяти досягненню цілей Стратегії сталого розвитку України до 2030 р. з охорони навколишнього середовища за розвитку конкуренції, прозорості та відкритості даного процесу, включаючи ефективну систему контролю.

Актуальність теми дослідження. Постановка теми дослідження викликана необхідністю підвищення якості енергетики та динаміки в системах управління польотом безпілотних літальних апаратів (БПЛА), враховуючи їх зростаючу роль у промисловій, побутовій та військовій сферах. Постановка проблеми. У системах керування польотом БПЛА з чотирма несучими гвинтами (квадрокоптер) процеси керування впливають на процеси споживання електроенергії від бортового акумулятора. Втрати потужності в силових компонентах систем керування квадрокоптером можна знизити, якщо усунути вплив пульсацій проти-е.р.с. електродвигуна на форму струму, що споживається від акумулятора. Досягнення цієї мети можливе за рахунок реалізації необхідних законів керування в контурах системи. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Аналіз відомих публікацій за темою дослідження показав, що в них не приділено уваги питанням економного використання енергетичного ресурсу акумулятора. Основна увага приділяється удосконаленню процесів управління та навігації без урахування їх зв’язків з енергетичними процесами. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Існування поставленої проблеми є наслідком неврахування впливу процесів управління на якість процесів енергоспоживання. Це проявляється в тому, що в наявних одноконтурних системах керування квадрокоптером регулятор настроюється на необхідну швидкодію та перерегулювання без урахування впливу закону керування на якість енергетичних процесів, тобто без контролю форми струму, що споживається. Постановка завдання. Відомі системи керування квадрокоптером мають один контур регулювання. Для контролю струму, що споживається від акумулятора, необхідно мати контур струму та контур швидкості, що підкорюється головному контуру кута крену. Система керування польотом БПЛА повинна мати три контури регулювання. Виклад основного матеріалу. Для триконтурної системи керування польотом квадрокоптера виконано синтез цифрового регулятора головного контуру, котрий регулює кут крену. Процедура синтезу включає в себе врахування впливу пропорційно-інтегрального регулятора з астатизмом другого порядку, який включений у контур струму для компенсації пульсацій проти-е.р.с. безколекторного двигуна постійного струму (БДПС). У результаті синтезу отримана структура і параметри ланок регулятора контуру кута крену у вигляді цифрового рекурсивного фільтра. Висновки відносно статті. Синтезовано цифровий регулятор контуру кута крену для триконтурної системи управління квадрокоптером. Регулятор дозволяє стабілізувати процес польоту з економією енергетичного ресурсу бортового акумулятора.

Підвищення ефективності перетворення енергії сонячного випромінювання в електроенергію сонячними елементами є основним завданням сонячної енергетики. А сучасний інтерес до проектування і експлуатації фотоелектричних батарей на основі сонячних елементів призводить до оцінювання їх основних експлуатаційних характеристик. Для контролю якості та ефективності сонячного елемента на виробництві або в лабораторних умовах необхідно точно виміряти його вольт-амперну характеристику, яка є основним джерелом інформації про параметри та характеристики сонячного елемента, таких як коефіцієнт корисної дії, максимальну потужність, струм короткого замикання, напругу холостого ходу, струм і напругу при максимальній потужності, коефіцієнт форми тощо. При проектуванні фотоелектричних батарей великих площ, наземного або космічного застосування, виникають труднощі у визначенні різних втрат, таких як комутація фотоелементів, їх не ідентичність, нерівномірності температури і освітленості фотоелектричних батарей. Зазвичай ці втрати враховують введенням у математичну модель різних коефіцієнтів. Експериментальні дослідження в напрямку більш точного визначення всіляких втрат в фотоелектричних батареях призводять до не окупності та ускладнення проведення таких експериментальних досліджень. Для проектування і випробування фотоелектричних батарей великих площин авторами пропонується підхід, який оснований на побудові вольт-амперних характеристик фотоелектричних батарей. Запропонований підхід дозволяє з визначенням воль-амперної характеристики окремого сонячного елемента або груп фотоелектричних перетворювачів, получити моделі при різних рівнях освітленості і температури з характерними параметрами фотоелектричних батарей будь-якої площі. Авторами проведено експериментальне підтвердження запропонованої методики, а також порівняння з іншими експериментальними дослідженнями. В методиці визначені перехідні коефіцієнти математичної моделі, а також розписані особливості застосування запропонованого підходу. Бібл.6, рис. 2.

Захист відбудеться «_4_» _жовтня___ 2019 р. о _1200_ год на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79). З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.
Дисертацію присвячено розв’язанню актуальної задачі математичного моделювання і статистичного оцінювання характеристик режиму електроспоживання організацій для забезпечення штатного режиму споживання електроенергії в топології мережі організації. Забезпечення штатного режиму процесу електроспоживання організації запропоновано розглядати як сукупність двох взаємопов’язаних задач: задачі контролю якості електроенергії на вході електромережі організації та задачі контролю величини електроспоживання топологією електромережі організації. Запропоновано загальну модель процесу електроспоживання організації у вигляді багатокомпонентного випадкового процесу з моментами розладу на поточних і тривалих інтервалах часу. Отримав подальший розвиток метод створення моделей процесу електроспоживання організації на основі даних вимірювань з використанням сучасних методів декомпозиції і виявлення моментів розладу динаміки часових рядів. Запропоновано стохастичну модель електричної напруги електропостачання з динамікою спотворень в часі амплітуди і частоти, яка дає можливість врахувати всі можливі варіанти погіршення якості електроенергії. Запропоновано варіант апаратно- програмного комплексу для моніторингу штатного режиму процесу електроспоживання організації.
Диссертация посвящена решению актуальной задачи математического моделирования и статистического оценивания характеристик режима электропотребления организаций для обеспечения штатного режима потребления электроэнергии в топологии сети организации. Обеспечение штатного режима процесса электропотребления организации предложено рассматривать как совокупность двух взаимосвязанных задач: задачи контроля качества электроэнергии на входе электросети организации и задачи контроля величины электропотребления топологией электросети организации. В качестве характеристик штатного режима процесса электропотребления организации предлагается рассматривать характеристики качества электроэнергии и суммарную величину потребления электроэнергии топологией электросети организации. Предложена общая модель процесса электропотребления организации в виде многокомпонентного случайного процесса с разладкой, который формируется топологией электросети каждой организации на текущих и длительных интервалах времени и которая, в отличие от известных моделей, описывает физически обоснованные факторами формирования процесса трендовую, периодические и стохастической компоненты. Получил дальнейшее развитие метод создания моделей процесса электропотребления организации на основе данных измерений с использованием современных методов декомпозиции и выявления разладок временных рядов, что позволило создавать конструктивные модели процесса электропотребления организации на текущих и длительных интервалах наблюдения. Приведен пример практического применения данного метода путем построения модели процесса электропотребления организации на интервале наблюдения длиной в один год. При этом, обосновано применение метода "Гусеница-SSA" для декомпозиции временного ряда на трендовую, периодические колебательные и стохастическую компоненты, а также обосновано применение метода PELT для поиска моментов времени изменения статистических характеристик компонент процесса (точек разладки). Предложено стохастическую модель электрического напряжения электроснабжения с динамикой искажений во времени амплитуды и частоты которая дает возможность учесть все возможные варианты ухудшения качества электроэнергии. Получили дальнейшее развитие метод и программное обеспечение компьютерного моделирования реализаций электрического напряжения для тестовых испытаний измерительного оборудования характеристик качества электроэнергии. В частности, предложена методика моделирования реализаций электрического напряжения с искажениями амплитуды и частоты сигнала в среде Simulink программного пакета MATLAB и структура базы данных для хранения результатов моделирования. Предложен вариант аппаратно-программного комплекса для мониторинга штатного режима процесса электропотребления организации.
The thesis is devoted to solving the topical problem of mathematical modelling and statistical estimation of characteristics of electric power consumption of organizations in order to provide a regular mode of electric power consumption in the topology of the organization's network. The maintenance of the regular mode of the organization’s electric power consumption process is proposed as a set of two interconnected tasks: the tasks of control the quality of electricity at the input of the power grid of the organization and the tasks of control the amount of electric power consumption by the topology of the organization's network. A general model of the organization’s electric power consumption process is proposed in the form of multicomponent random process with change points on current and long time intervals of observation. The method for creating models of the organization’s electric power consumption process based on measurement data using modern methods of decomposition and detecting time series change points has been further developed. A stochastic model of electric voltage supply with dynamics of distortion in time of amplitude and frequency is offered which allows taking into account all possible variants of deterioration of electric power quality. The variant of the hardware-software complex for the monitoring of the regular mode of the process of electric power consumption of the organization is offered.
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ... 21 ВСТУП ... 23 РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ СТАНУ ВИРІШЕННЯ ЗАДАЧІ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РОБОТИ МЕРЕЖІ СПОЖИВАЧІВ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ОРГАНІЗАЦІЇ В ШТАТНОМУ РЕЖИМІ ...30 1.1. Основні напрямки розвитку електроспоживання ...30 1.2. Характеристики штатного режиму електроспоживання організацій ... 34 1.2.1. Забезпечення коректного функціонування мережі електроспоживачів організації ... 34 1.2.2. Штатний режим електроспоживання організації ... 35 1.2.3. Складові забезпечення характеристик динаміки електроспоживання організацій для штатного режиму ... 36 1.3. Автоматизовані системи забезпечення штатного режиму ... 40 1.3.1. Завдання та архітектура АСОЕ ... 40 1.3.2. Електролічильники та їх роль в складі АСОЕ ... 43 1.4. Топологія мережі споживачів електроенергії в організаціях вищих навчальних закладів ... 44 1.4.1. Загальний поділ споживачів за надійністю електропостачання ... 44 1.4.2. Поділ споживачів електроенергії університету ... 46 1.5. Постановка завдань дослідження дисертації ... 48 1.6. Висновки до першого розділу ... 49 РОЗДІЛ 2. МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ ПРОЦЕСУ ЕЛЕКТРОСПОЖИВАННЯ ОРГАНІЗАЦІЇ НА ОСНОВІ ДАНИХ ВИМІРЮВАНЬ І ПРИКЛАД ЇХ ВИКОРИСТАННЯ ... 51 2.1. Особливості процесу електроспоживання як характеристики роботи топології електромережі організації ... 51 2.1.1. Чинники формування процесу електроспоживання ... 51 2.1.2. Енергетичні характеристики процесу електроспоживання ... 53 2.2. Математичне моделювання в задачах дослідження процесу електроспоживання ... 58 2.2.1. Математична модель електроспоживання як об’єкт дослідження ... 58 2.2.2. Відомі математичні моделі процесу електроспоживання... 59 2.3. Метод побудови моделі та конструктивна адитивна стохастична модель процесу електроспоживання організації на основі даних вимірювань ... 66 2.3.1. Методологія побудови математичних моделей стохастичних сигналів на основі даних вимірювань... 66 2.3.2. Статистичний метод побудови конструктивної моделі процесу електроспоживання організації на основі даних вимірювань ... 68 2.3.3. Стохастична багатокомпонентна модель з розладкою процесу електроспоживання .... 69 2.3.4. Конструктивна адитивна стохастична модель процесу електроспоживання ... 73 2.3.5. Обґрунтування методу виділення компонент моделі процесу електроспоживання організації ... 74 2.3.6. Метод сегментації часового ряду процесу електроспоживання організації ... 76 2.4. Верифікація конструктивної адитивної моделі на основі статистичного опрацювання даних вимірювань конкретного процесу електроспоживання організації ... 78 2.4.1. Формування даних вимірювань процесу електроспоживання організації як часового ряду ... 78 2.4.2. Результати виділення компонент конструктивної моделі процесу електроспоживання організації ...79 2.4.3. Виявлення часових моментів розладу процесу електроспоживання організації ... 81 2.4.4. Результати побудови моделей компонент процесу електроспоживання на виділених сегментах ... 83 2.5. Висновки до другого розділу ... 89 РОЗДІЛ 3. ІНФОРМАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МОДЕЛЮВАННЯ РЕАЛІЗАЦІЙ ЕЛЕКТРИЧНОЇ НАПРУГИ З РІЗНИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ЇХ ЯКОСТІ .... 91 3.1. Характеристики якості електроенергії як предмет досліджень ... 91 3.1.1. Поняття якості електроенергії ... 91 3.1.2. Характеристики якості електричної енергії ... 93 3.1.3. Типові приклади спотворення електричної напруги ... 100 3.2. Задача контролю штатного режиму електропостачання організації ... 102 3.3. Загальна та конструктивна математичні моделі електричної напруги ... 103 3.4. Метод і його комп’ютерна реалізація формування бази даних реалізацій електричної напруги із заданими спотвореннями ...106 3.4.1. Методика формування бази даних реалізацій електричної напруги ... 106 3.4.2. Приклади реалізацій електричної напруги із спотвореннями як тестові при випробуваннях вимірювального обладнання ... 110 3.4.3. Структура бази даних результатів моделювання реалізацій електричної напруги ... 112 3.5. Висновки до третього розділу... 115 РОЗДІЛ 4. ВАРІАНТ СТВОРЕННЯ АПАРАТНО-ПРОГРАМНОГО КОМПЛЕКСУ МОНІТОРИНГУ ШТАТНОГО РЕЖИМУ ПРОЦЕСУ ЕЛЕКТРОСПОЖИВАННЯ ОРГАНІЗАЦІЇ НА ОСНОВІ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕНЬ ... 117 4.1. Вимоги до АСОЕ рівня організації ... 117 4.1.1. Загальні вимоги ... 117 4.1.2. Вимоги до лічильників електроенергії в складі АСОЕ ... 120 4.1.3. Вимоги до приладів обліку в складі АСОЕ ...122 4.1.4. Вимоги до каналів і протоколів зв'язку між приладами обліку, локальним та центральним устаткуванням збору даних ... 123 4.2. Структура апаратно-програмного комплексу моніторингу штатного режиму електроспоживання організації ...124 4.2.1. Основні складові елементи апаратно-програмного комплексу ...124 4.2.2. Вимірювальний модуль оцифрування напруги ...126 4.2.3. Підсистема обліку електроенергії ... 130 4.3. Інформаційне забезпечення апаратно-програмного комплексу ... 133 4.3.1. Загальна схема взаємодії елементів інформаційного забезпечення ...133 4.3.2. Алгоритми ...135 4.3.3. Програмне забезпечення ...136 4.3.4. Бази даних ...137 4.4. Висновки до четвертого розділу ...138 ВИСНОВКИ ...139 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ... 141 ДОДАТКИ ... 158