Дисертації з теми "Електричні систем"

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – Електричні станції, мережі і системи. – Сумський державний університет, Суми, 2018. Однією з основних проблем в електричних мережах є зниження втрат енергії і підвищення точності її обліку. Вирішення цієї проблеми можливе шляхом проведення узгодженої технічної політики підвищення точності вимірювань відпуску в мережу і корисного відпуску, а також приведення показників якості електроенергії (ПЯЕ) до нормованих значень. Згідно до даних звиту Міністерства енергетики та вугільної промисловості, сумарні технічні втрати електроенергії в електричних мережах України в 2016 році склали 16,63 млрд. кВт·год. Небаланс або комерційні втрати електроенергії склали близько 6,28 млрд. кВт·год. За 11 місяців 2017 року (з січня по листопад включно) сумарні технічні втрати електроенергії в електричних мережах України склали 14,87 млрд. кВт·год, а небаланс або комерційна складова – 5,77 млрд. кВт·год. Із загальної величини технічних втрат близько 78 % доводиться на електричні мережі 110 кВ і нижче, у тому числі 33,5 % – на мережі 0,4-10 кВ. Якщо взяти до уваги, що комерційні втрати зосереджені в основному в мережах 0,4-10 кВ, то загальна частка втрат в них від сумарних по країні в цілому складає близько 60 %. Враховуючи, що з об'єктивних причин завантаження електричних мереж 0,4 кВ збільшуватиметься у зв'язку з випереджаючим ростом побутового споживання електроенергії, доля втрат в розподільних мережах найближчими роками також ростиме. Для вдосконалення системи обліку електроенергії необхідно створювати умови для отримання за результатами вимірювань якомога більш достовірного балансу виробництва, передачі, розподілу і споживання електричної потужності або енергії в межах держави, а також показників якості електричної енергії, що споживається споживачами в розрахункових точках обліку. Для вирішення цієї задачі в роботі запропоновано використання наступних заходів: вдосконалення засад роботи лічильників електроенергії (ЛЕ) з тим, щоб вони більш точно враховували електричну енергію в мережах з низькою якістю електроенергії; використання екранів з мю-металу для захисту внутрішніх елементів лічильника, чуттєвих до дії електромагнітних полів; вдосконалення елементів конструкції ЛЕ, зокрема встановлення сучасних вимірювальних датчиків, побудованих з використанням наноматеріалів; розробка та впровадження рекомендацій, спрямованих на зменшення впливу зовнішніх факторів на ЛЕ та підвищення їхньої точності (їх дотримання дозволить оптимізувати режими роботи розподільчих електричних мереж за рахунок зменшення складової комерційних втрат). Таким чином, дослідження та врахування впливу низької якості електроенергії та зовнішніх факторів на системи реєстрації є актуальною науково-технічною задачею, оскільки подібні явища можуть призводити до суттєвих похибок обліку електричної енергії та збільшення комерційних втрат. Дисертаційна робота присвячена розробці оптимальних засад роботи ЛЕ та рекомендацій, які направлені на удосконалення систем обліку електроенергії шляхом урахування низької якості електроенергії та зовнішніх факторів, таких як електромагнітні поля. В роботі показано, що при відхиленні ПЯЕ від нормованих значень ЛЕ однієї і тієї ж номінальної потужності (справні і повірені) можуть показувати істотно різні результати обліку електроенергії, споживаної одним і тим же навантаженням. Різниця показів може перевищувати суму меж припустимих похибок лічильників. Наукова новизна отриманих результатів полягає в такому: вдосконалено метод реєстрації електричної енергії засобами вимірювальної техніки, які відрізняються врахуванням спотворень синусоїди живлячої напруги, що дозволить зменшити недооблік в мережах з вищими гармоніками (ВГ) і відхиленнями інших ПЯЕ на 3,41 %, порівняно з найбільш розповсюдженими ЛЕ, які входять до Державного реєстру засобів вимірювальної техніки України; вперше науково обґрунтовано та теоретично підтверджено доцільність впровадження наноматеріалів для датчиків струму та напруги сучасних ЛЕ, що дозволить підвищити точність датчиків, їхню стійкість до зовнішніх впливів та зменшити комерційні втрати електроенергії на всіх рівнях системи обліку; отримала подальший розвиток математична модель роботи ЛЕ, яка відрізняється врахуванням впливу ПЯЕ на точність визначення кількості спожитої електроенергії, що дозволить аналізувати роботу ЛЕ в умовах відхилень напруги та частоти від номінальних значень; удосконалено метод екранування ЛЕ від електромагнітних полів, створюваних потужними магнітами, який визначає оптимальну форму екрану, що дозволяє підвищити експлуатаційні властивості ЛЕ. Практичне значення отриманих результатів полягає у розробці принципу та алгоритму роботи цифрового ЛЕ, який дозволить найбільш точно враховувати електроенергію при відхиленнях ПЯЕ від нормованих значень. Запропоновані зовнішні та внутрішні методи зменшення впливів на ЛЕ. Запропоновано оптимальний екран для захисту від впливу магнітних полів.= Рекомендовані перспективні наноматеріали для трансформаторних датчиків струму та датчиків струму та напруги, побудованих на основі ефекту Холла. Результати даної роботи впроваджені в Сумському РЕЦ Північної ЕС ДП «Національна енергетична компанія «Укренерго» та використовуються в навчальному процесі кафедри електроенергетики СумДУ для підготовки студентів за спеціальністю 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» при викладенні навчального курсу «Електричні системи та мережі».
Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences, specialty 05.14.02 – Electrical power stations, networks and systems. – Sumy State University, Sumy, 2018. One of the main problems in electric networks is to reduce energy losses and to increase its accounting accuracy. The solution of this problem is possible by means of a harmonized technical policy, measurements accuracy increase, as well as bringing the power quality (PQ) to the normalized values. According to the report of the Ministry of Energy and Coal Mining, the total technical losses of electricity in electric networks of Ukraine in 2016 were16.63 billion kWh. The unbalance or commercial losses of electricity amounted to about 6.28 billion kWh. During the 11 months of 2017 (from January to November inclusive), the total electricity technical losses in electric networks of Ukraine amounted to 14.87 billion kWh, while the unbalance or commercial component was 5.77 billion kWh. About 78 % of the total technical losses are referred to 110 kV and below voltage electric networks, including 33.5 % in 0.4-10 kV. If we take into account that commercial losses are concentrated mainly in 0.4-10 kV networks, then their share of losses from the country’s total is about 60 %. Taking into account that due to objective reasons loading of 0.4 kV electrical networks will increase due to the domestic consumption rising, the share of losses in distribution networks will also increase in the next years. To improve the electricity accounting system, it is necessary to create conditions for obtaining the most accurate balance of production, transmission, distribution and consumption of electric power or energy within the limits of the state, as well as indicators of power quality, according to the measurements results. To solve this problem the following measures are proposed: improvement of the principles of electricity meters operation so that they are able to account electric energy more accurately in networks with low power quality; use a mu-metal screens for protection of the meter’s internal elements, which are sensitive to the action of electromagnetic fields; improvement of the power meters’ elements design, in particular the installation of modern measuring transducers constructed using nanomaterials; development and implementation of recommendations aimed at reduce the influence of external factors on the electric energy meters and increase their accuracy (it will allow to optimize the modes of distribution electrical networks’ operation due to commercial losses reducing). Thus, research and consideration of the effect of poor quality electricity and external factors on registration systems is a relevant scientific and technical task, because such phenomena can lead to significant errors in the electric energy accounting increase commercial losses. The thesis is dedicated to the development of the algorithm and the principle of power meters’ (PM) operation and recommendations that are aimed at energy metering systems improving by taking into account the poor power quality and external factors such as electromagnetic fields. It is shown and justified that under the conditions when the harmonic composition in operating electric networks goes beyond the established standards, there are errors in the indications of commercial electricity meters that exceed the permissible values. The developed bases of the digital power meter will allow most accurately take into account electric power in the presence of higher harmonics and other deviations of power quality (PQ) from the normalized values and to reduce commercial electricity losses up to 3.41%, compared to the most common PM included in the State Register of measuring equipment of Ukraine. The optimal screen of mu-metal is proposed to protect the pulse transformers, which are used in modern PM, from the impact of strong magnetic fields, which are created by rare-earth magnets. Properties and efficiency of the proposed screen are investigated by modeling in the software package CST Studio Suite. This paper has analyzed the registration error variation of a PM with respect to the load harmonic parameters and meter parameters, and, based on the results of the analysis, compensation methods have been proposed to improve the accuracy of PMs operated in situations which involve harmonics. The compensation methods are categorized as two types, the meter external methods and meter internal methods. The meter external methods aim to improve the load characteristics, which include improving the load power factor, repressing the voltage and current harmonic quantities, and decreasing the magnitude of the harmonic power factors. The meter internal methods emphasize improvement of the harmonic performance of the PM itself. In particular it includes utilizing of promising nanomaterials for transformer current sensors and current and voltage sensors built on the basis of the Hall effect. The feasibility and priority of each of the proposed methods was evaluated. The results of this work are implemented in the Sumy Northern EC REC of State Enterprise "National Energy Company" Ukrenergo "and used in the educational process of the SSU Department of Power Engineering for the training of students in the specialty 141"Electricity, electrical engineering and electromechanics", in the frames of the course "Electrical systems and networks".

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – Електричні станції, мережі і системи. – Сумський державний університет, Суми, 2018. Дисертаційна робота присвячена розробці оптимальних засад роботи ЛЕ та рекомендацій, які спрямовані на удосконалення систем обліку електроенергії шляхом урахування низької якості електроенергії та зовнішніх факторів, таких як електромагнітні поля. В роботі показано, що при відхиленні показників ЯЕ від нормованих значень ЛЕ однієї і тієї ж номінальної потужності (справні і повірені) можуть показувати істотно різні результати обліку електроенергії, споживаної одним і тим же навантаженням. Різниця показів може перевищувати суму меж припустимих похибок лічильників, що призводить до значних комерційних втрат електроенергії. Розроблено принцип та алгоритм цифрового ЛЕ, який дозволить найбільш точно враховувати електроенергію при відхиленнях ПЯЕ від нормованих значень. Запропоновані зовнішні та внутрішні методи зменшення впливів на ЛЕ. Запропоновано оптимальний екран для захисту від впливу магнітних полів. Рекомендовані перспективні наноматеріали для трансформаторних датчиків струму та датчиків струму та напруги, побудованих на основі ефекту Холла.
Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences, specialty 05.14.02 – Electrical power stations, networks and systems. – Sumy State University, Sumy, 2018. The thesis is dedicated to the development of the algorithm and the principle of power meters’ (PM) operation and recommendations that are aimed at energy metering systems improving by taking into account the poor power quality and external factors such as electromagnetic fields. It is shown and justified that under the conditions when the harmonic composition in operating electric networks goes beyond the established standards, there are errors in the indications of commercial electricity meters that exceed the permissible values. This leads to a violation of the measurement system’s uniformity and introduces significant errors in the balance of released/received electricity. The higher the order of harmonic distortion, the less the frequency error response of a power meter. This is true for both induction and electronic meters. The developed principle and the algorithm of the digital power meter will allow most accurately take into account electric power in the presence of higher harmonics and other deviations of PQ from the normalized values and to reduce commercial electricity losses up to 3.41%, compared to the most common PM included in the State Register of measuring equipment of Ukraine. The optimal screen of mu metal is proposed to protect the pulse transformers, which are used in modern PM, from the impact of strong magnetic fields, which are created by rare-earth magnets. Properties and efficiency of the proposed screen are investigated by modeling in the software package CST Studio Suite. This paper has analyzed the registration error variation of a PM with respect to the load harmonic parameters and meter parameters, and, based on the results of the analysis, compensation methods have been proposed to improve the accuracy of PMs operated in situations which involve harmonics. The compensation methods are categorized as two types, the meter external methods and meter internal methods. The meter external methods aim to improve the load characteristics, which include improving the load power factor, repressing the voltage and current harmonic quantities, and decreasing the magnitude of the harmonic power factors. The meter internal methods emphasize improvement of the harmonic performance of the PM itself. In particular it includes utilizing of promising nanomaterials for transformer current sensors and current and voltage sensors built on the basis of the Hall effect. The feasibility and priority of each of the proposed methods was evaluated.

Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України.Захист відбувся „ 30 ” листопада 2012 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, Україна, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, корп. 2, ауд. 79. З дисертацією можна ознайомитися в науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.
У дисертаційній роботі розв’язано важливе наукове завдання – удосконалено математичну модель та методи фізичного моделювання електромагнітних процесів у високовольтних джерел сигналів напруги та струму, розроблено нові методи оцінювання та коригування точності характеристик високовольтних джерел сигналів. Дисертацію присвячено удосконаленні існуючих а також розробці нових математичних моделей і методів для визначення та корекції точності характеристик високовольтних джерел сигналів. Доведено, що ці характеристики які можуть бути визначені безпосередньо під час експлуатації джерел сигналів, що у високовольтних мережах пов’язано з суттєвими труднощами. Вперше запропоновано для визначення точності характеристик високовольтних джерел сигналів напруги використовувати їх паспортні дані, та визначати характеристики без додаткових вимірювальних експериментів. Доведено, що після корекції характеристик точності високовольтних джерел сигналів, похибка представленої інформації знизиться приблизно в 5 раз також, визначена межа зниження похибки, яка досягається після компенсації систематичної складової похибки. Ця величина обмежується можливостями метрологічного забезпечення на заводі виробнику Розроблено метод (алгоритм) для автоматичної корекції систематичних похибок джерел сигналів струмів та напруг, які працюють під навантаженням.
В диссертационной работе развязана важная научно-техническая задача – усовершенствована математическая модель и методы физического моделирования электромагнитных процессов у высоковольтных источников сигналов напряжения и тока, разработаны новые методы оценивания и корректировки точности характеристик высоковольтных источников сигналов. Диссертация посвящена усовершенствованию существующих, а также разработке новых математических моделей и методов для определения и коррекции точности характеристик высоковольтных источников сигналов. Доказано, что эти характеристики могут быть определены непосредственно во время эксплуатации источников сигналов, что в высоковольтных сетях связано с существенными трудностями. Впервые предложено для определения точности характеристик высоковольтных источников сигналов напряжения использовать их паспортные данные, и определять характеристики без дополнительных измерительных экспериментов. Доказано, что после коррекции характеристик точности высоковольтных источников сигналов, погрешность представленной информации снизится приблизительно в 5 раз, также определен предел снижения погрешности, которая достигается после компенсации систематической составной погрешности. Эта величина ограничивается возможностями метрологического обеспечения на заводе изготовителе. Разработан метод (алгоритм) для автоматической коррекции систематических погрешностей источников сигналов токов и напряжений, которые работают под нагрузкой.
Scientific task of great importance – improvement of the mathematic model and methods of physical modeling of electro-magnetic processes in the high-voltage sources of voltage and current signals has been solved. New methods of estimation and correction of accuracy of of high-voltage signals sources characteristics have been developed. Application of the proposed solutions makes possible to take measures for reducing of the electrical energy losses, increasing of the electrical energy quality factors and more precise balancing of the relay protection schemes and automation in the electric supply systems. Main results obtained in the work: Mathematic model for determination of the operation errors of the voltage signals using their standard operating procedures has been developed, which can be used while balancing the relay protection schemes and makes possible to increase power measuring systems accuracy and electrical power measuring systems accuracy and electrical power measuring in the high voltage circuits without additional measuring experiments by calculating, that is, without stopping of the voltage current sources (VCS) operation, which in the high-voltage nets results in great difficulties. At the presented models investigations of high-voltage VCS characteristics testify, the effect on the characteristic accuracy according to the losses angle is sufficient less, than those of the voltage. That is why the increase of the measurement accuracy is worthy being according to the increase of accuracy characteristic according the voltage, which improves the result of measuring. Possibility to increase the accuracy of the presented information by decreasing the error of the measurement systems, which contain high-voltage current and voltage signals sources, has been proved. Increased accuracy is obtained without signal sources replacement being operated in the moment, taking into account their characteristics more completely. Dissertation, which proves that after compensation of the systematic error components of high-voltage current sources, the error of the presented information will go down approximately in 5 times . The limit of the error decrease that is achieved after compensation of the systematic error component was found too. This value is limited by the possibilities of the metrology at the plant producer and equals about 0,05%. The model has been developed and the scheme for measuring current signals sources characteristics from the low-voltage side was presented, which can be applied in the production for determination of the error which is equal to real under real load. It was found, that the correction of the high-voltage signal sources was carried out. To build iteration correction procedure using obtained meanings of the measured values is not reasonable. Iteration procedure must be built furnishing a correction to the first meaning of the measured value. The limit of the error decrease for signal sources and voltage current sources and which is obtained after the characteristics correction, was found. This value is limited by the possibilities of the metrological maintenance at the plant-producer and equals about 0,05%. To correct the characteristics of the high-voltage signal sources and to increase the accuracy of the presented data, certain algorithms, according to which the development of the software if possible, have been developed.

В даній роботі розроблено та представлено алгоритми та комп’ютерна програма «PQI», що дозволяють розраховувати основні показники якості електричної енергії вимірюваних сигналів: відхилення амплітуди напруги та частоти, коефіцієнта 𝑛 -ої гармонічної складової напруги, коефіцієнта викривлення синусоїдальної кривої напруги та тимчасової перенапруги у відповідності до вимог ДСТУ ЕN 50160:2014 та ГОСТ 13109-97. В програмному продукту використано швидке перетворення Фур’є для пошуку амплітудно-частотного спектра. Для підвищення точності пошуку амплітуди, фази та частоти гармонік вихідного сигналу, використано другий метод Квіна та метод кореляційної функції. В економічній частині розраховано собівартість програмного продукту із урахуванням економічних чинників, які впливають на його вартість. В розділі охорона праці розраховано захисне заземлення для лабораторної установки, на якій проводилися вимірювання та дослідження програмного продукту.

Перехідні процеси представляють небезпеку як для пристроїв споживачів, так і для системи електропостачання загалом, тому дослідження та аналіз даної проблеми є актуальною задачею. Особливу увагу привертає несиметрія струмів та напруг, яка, при наявності різного типу тиристорного, ШІМ-керування чи інших пристроїв із високою швидкодією, ускладнює керування роботою всієї системи компенсаторних установок та впливає на якість самої електричної енергії в мережі.

Кардинальна зміна економічних відносин, формування енергоринку, поява змішаної приватно-державної форми власності потребують докорінного реформування енергетичного сектору України.Більше 50% експлуатованого в галузі обладнання вимагає заміни, оскільки фізично і морально застаріло. В енергетиці України розвиваються нові технології, впроваджуються інформаційні і діагностичні системи, сучасні засоби вимірювань і управління, які дозволяють визначити поточний стан обладнання та здійснювати керування режимів з урахуванням стану обладнання.
Radically change economic relations, the formation of the energy market, the emergence of mixed private and stateowned require radical reform of the energy sector of Ukraine.

Метою даного дослідження є розробка алгоритмів і програмна реалізація обчислювальних програм, що дозволяють для заданих геометричних параметрів системи визначати розподіл напруженості електричного поля в міжелектродному проміжку.

В роботі виконані такі завдання: - розроблено структурну схему системи автоматичного керування електричним двигуном у реальному масштабі часу; - розроблено алгоритм роботи системи автоматичного керування електричним двигуном; - розроблено програму роботи системи автоматичного керування електричним двигуном.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.09.12 "Напівпровідникові перетворювачі електроенергії" (17 – Електроніка та телекомунікації). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертацію присвячено вирішенню важливої науково-технічної задачі – дослідженню режимів роботи напівпровідникових перетворювачів, що працюють в системах з накопичувачами електричної енергії. Визначено, що застосування БСНЕ в системах електроживлення вимагає використання спеціалізованих енергоефективних перетворювачів електричної енергії: узгоджуючих – для забезпечення зв'язку БСНЕ з мережею, та сервісних – для забезпечення безпечного режиму роботи накопичувачів. Виконано синтез сервісного перетворювача, який реалізує принцип адресної передачі енергії між акумуляторами, що з'єднані за послідовною схемою. На підставі аналізу комутаційних процесів в силових ключах перетворювачів, доведена доцільність використання перетворювачів з розділеною комутацією, які забезпечують режими м'якої комутації в напівпровідникових ключах. Запропоновано систему керування узгоджуючим перетворювачем, що реалізує алгоритм розділеної комутації.
Dissertation for the degree of candidate of technical sciences (doctor of philosophy) in specialty 05.09.12 "Semiconductor power converters" (17 – Electronics and telecommunications). – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2018. The dissertation is devoted to solving an important scientific and technical problem – the study of operation of semiconductor converters with electric energy storage systems. It is determined that one of the perspective directions of scientific work in this branch is the research and development of the operating modes of energy efficient converters working in conjunction with the battery energy storage systems (BESS). It is shown that the use of BESS in power supply systems requires the use of specialized energy-efficient converters. These converters are divided into matching converters, to provide connection BESS with the mains, and service converters that ensure safe operation mode of BESS. For service converters the analysis of the existing systems of balancing of series-connected batteries is made. The advisability of using the active balancing of storage batteries is justified. The energy efficiency of the use of capacitive and inductive buffer elements in active balancing converters is determined. The expediency of using transformer circuits of active balancing is proved. The principle of addressable transfer of the energy be-tween the series connected batteries was proved. It is proved that this system allows in-creasing the efficiency of the balancing process due to the redistribution of missing and surplus energy between the batteries. The implementation of the control system of the addressable balancing system of the prediction type is proposed. It allows to obtain the main parameters of each of the series-connected electrical energy storage devices using a single voltage sensor. It is proved that optimization of the process of balancing by the criterion of energy efficiency allows to further improve the energy performance of the system, reducing static losses in power switches at each stage of balancing up to 70%. Synthesis of the structural scheme of a two-channel additional power source is performed. The possibility of using one low-frequency filter in the control system of two-channel BESS is proved. It generates control signals for matching converters, for servicing both low-frequency and high-frequency channels of BESS. Based on the analysis of switching processes in power switches of matching converters, the expediency of using separated-commutation converters that provide soft switching modes in semiconductor switches is proved. Four variants of realization of the matching converter are developed. On the basis of the techno-economic justification, the optimal converter circuit was chosen. A control system which implements the separated commutation algorithm for a matching converter is proposed. The realization of the fixed and variable time intervals between the control pulses of the power switches is assigned to the digital control system hardware. The algorithm of the control system operation, using the minimum number of sensors is proposed. Proposed algorithm allows to take into account the parameters of the load.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.09.12 "Напівпровідникові перетворювачі електроенергії" (17 – Електроніка та телекомунікації). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертацію присвячено вирішенню важливої науково-технічної задачі – дослідженню режимів роботи напівпровідникових перетворювачів, що працюють в системах з накопичувачами електричної енергії. Визначено, що застосування БСНЕ в системах електроживлення вимагає використання спеціалізованих енергоефективних перетворювачів електричної енергії: узгоджуючих – для забезпечення зв'язку БСНЕ з мережею, та сервісних – для забезпечення безпечного режиму роботи накопичувачів. Виконано синтез сервісного перетворювача, який реалізує принцип адресної передачі енергії між акумуляторами, що з'єднані за послідовною схемою. На підставі аналізу комутаційних процесів в силових ключах перетворювачів, доведена доцільність використання перетворювачів з розділеною комутацією, які забезпечують режими м'якої комутації в напівпровідникових ключах. Запропоновано систему керування узгоджуючим перетворювачем, що реалізує алгоритм розділеної комутації.
Dissertation for the degree of candidate of technical sciences (doctor of philosophy) in specialty 05.09.12 "Semiconductor power converters" (17 – Electronics and telecommunications). – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2018. The dissertation is devoted to solving an important scientific and technical problem – the study of operation of semiconductor converters with electric energy storage systems. It is determined that one of the perspective directions of scientific work in this branch is the research and development of the operating modes of energy efficient converters working in conjunction with the battery energy storage systems (BESS). It is shown that the use of BESS in power supply systems requires the use of specialized energy-efficient converters. These converters are divided into matching converters, to provide connection BESS with the mains, and service converters that ensure safe operation mode of BESS. For service converters the analysis of the existing systems of balancing of series-connected batteries is made. The advisability of using the active balancing of storage batteries is justified. The energy efficiency of the use of capacitive and inductive buffer elements in active balancing converters is determined. The expediency of using transformer circuits of active balancing is proved. The principle of addressable transfer of the energy be-tween the series connected batteries was proved. It is proved that this system allows in-creasing the efficiency of the balancing process due to the redistribution of missing and surplus energy between the batteries. The implementation of the control system of the addressable balancing system of the prediction type is proposed. It allows to obtain the main parameters of each of the series-connected electrical energy storage devices using a single voltage sensor. It is proved that optimization of the process of balancing by the criterion of energy efficiency allows to further improve the energy performance of the system, reducing static losses in power switches at each stage of balancing up to 70%. Synthesis of the structural scheme of a two-channel additional power source is performed. The possibility of using one low-frequency filter in the control system of two-channel BESS is proved. It generates control signals for matching converters, for servicing both low-frequency and high-frequency channels of BESS. Based on the analysis of switching processes in power switches of matching converters, the expediency of using separated-commutation converters that provide soft switching modes in semiconductor switches is proved. Four variants of realization of the matching converter are developed. On the basis of the techno-economic justification, the optimal converter circuit was chosen. A control system which implements the separated commutation algorithm for a matching converter is proposed. The realization of the fixed and variable time intervals between the control pulses of the power switches is assigned to the digital control system hardware. The algorithm of the control system operation, using the minimum number of sensors is proposed. Proposed algorithm allows to take into account the parameters of the load.

Пояснювальна записка містить 100 сторінок, 23 рисунка, 12 таблиць, 16 джерел. В наш час є актуальним питання розробки великої кількості типів мікро-ЕОМ що мають різноманітні функціональні можливості і вартість, призначені для різного застосування, що можеть бути як окремими спеціалізованими приладами, так і системи автоматизованого управління технологічними об'єктами. Актуальністю даної тематики є розробка вимірювача індуктивності та ємності із застосуванням мікроконтролера, характеристики якого в балансі якість ціна- габарити. Для зменшення габаритів системи доцільним є використання індикатора з послідовним введенням інформації. Об'єкт розробки – програмно-управляюча система вимірювання електричних параметрів, принцип роботи якої ґрунтується на вимірі енергії, що накопичується в електричному полі конденсатора і магнітному полі котушки. Метою розробки даної кваліфікаційної роботи магістра є обґрунтування та створення оптимального вимірювача індуктивності та ємності, який буде відповідати всім заданим вимогам. В даній конструкції передбачено застосування мікроконтролера та ЖКІ індикатору, що забезпечує створення простої, економічної і зручної в експлуатації системи, що характеризуться високою точністю вимірювання. В даній роботі передбачено застосування програмної корекції нуля, що здійснює компенсацію ємності, індуктивності клем і з’єднуючих дротів [1]. Для роботи проектованої системи досить простим є підключення вимірюваного елементу і зняття показань з індикатора. На основі роботи програмно-управляючої системи вимірювання електричних параметрів, було розроблено алгоритм роботи, структурну, функціональну, принципіальну електричну схеми.

Робота присвячена розробці системи моніторингу електричної енергії Прилуцького РЕМ з використанням АСКОЕ. Проведено огляд літератури. Розглянуто науковий підхід до модернізації системи моніторингу електричної енергії, розробку системи моніторингу електричної енергії, канал передачі даних.

У розділі «Огляд літератури і постановка задачі проектування» дипломної роботи був зроблений вибір напрямку й пристрою для проектування, описана актуальність проектування а також визначені основні характеристики майбутнього приладу. У розділі «Вибір та обґрунтування структурної схеми» наведено огляд необхідних блоків, що входять до складу проектованого пристрою, розроблені структурні схеми пристрою. У розділі «Розробка функціональної схеми пристрою» була розроблена функціональна схема, на основі якої, у розділі 4 була побудована схема електрична принципова, здійснено розрахунок та підбір необхідних елементів. У розділі 5 та у додатках А-Г приводиться огляд програмного забезпечення пристрою. Розділи 6 та 7 містять опис послідовності виготовлення пристрою, налаштувань а також деякі результати випробувань. Розділ 8 включає розрахунок та економічне обгрунтування щодо можливості впровадження пристрою в серійне виробництво.

В ході виконання роботи було створено, за допомогою інтерактивного інструменту Simulink, математичну модель електричної мережі, за допомогою якої можна проводити аналіз впливу неякісної електричної енергії на роботу складових електричної мережі. За допомогою розробленої моделі було проаналізовано вплив на електрообладнання несинусоїдності напруги. В разі наявності гармонічних складових основної частоти в системі електропостачання виникають додаткові втрати енергії в електричних машинах, трансформаторах, погіршується регулювання реактивної потужності за допомогою конденсаторних батарей.

У дипломній роботі приведені результати теоретичних досліджень та вирішена науково-технічна задача, суть якої полягає в розробці автоматизованої системи диспетчерського контролю фотоелектричної станції та системи моні¬торингу робо¬ти фотоелектричних модулів.

Робота присвячена розробці системи керування електричною підстанцією ПС35/10 кВ. Проведено розрахунок ліній 35 кВ, 10 кВ, струмів короткого замикання і вибір апаратури на підстанції. Приведено вибір мікропроцесорної системи керування режимами енергопостачання підстанції 35/10 кВ і її характеристики, склад і конфігурація Мiсом Р-141, пристрій і робота мікропроцесорного комплекту. У результаті, представлений комплект конструкторської документації, що задовольняє всім поставленим завданням.

Динька М. М. Система електропостачання житлового комплексу в м. Чернігів : магістерська робота : 141 Електроенергетика, електротехніка та електрмеханіка / М. М. Динька ; керівник роботи Бодунов В. М. ; Національний університет «Чернігівська політехніка», кафедра електричних систем і мереж. – Чернігів, 2019. – 40 с.
В дипломному проекті було спроектовано систему електропостачання житлового комплексу в Чернігові. Були отримані вихідні дані про об'єкт проектування. Розраховані електричні навантаження і центри електричних навантажень згідно двох варіантів електропостачання. Варіант з розташування двох ТП 10/0,4 кВ суттєво зменшує вартість кабельних ліній, та втрати в них. Також був розрахований та підібраний заземлюючий пристрій для обох ТП з урахуванням опору грунту.

Товстуха, А. С. Безпровідна система обліку споживання електричної енергії в помешканні : випускна кваліфікаційна робота : 123 "Комп’ютерна інженерія" / А. С. Товстуха ; керівник роботи О. В. Красножон ; НУ "Чернігівська політехніка", кафедра інформаційних і комп’ютерних систем. – Чернігів, 2020. – 165 с.
Об’єктом розробки є безпровідна система обліку споживання електричної енергії в помешканні. Основна мета кваліфікаційної роботи – розробити систему, яка надаватиме клієнту зручний інтерфейс користувача та функціонал для перегляду статистики даних, зібраних з приладів обліку споживання електроенергії в помешканні. Для реалізації клієнтської частини системи була обрана мова програмування JavaScript. У якості середовища розробки використовувався Microsoft Visual Studio Code. Для створення серверної частини використовувався Node.js (фреймворк Express.js), а для створення інтерфейсу користувача обрані Handlebars. В процесі виконання кваліфікаційної роботи було отримано: - порівняльний аналіз характеристик існуючих комп’ютерних систем обліку енергоспоживання, мікросхем виміру потужності, струму та напруги, програмного забезпечення систем обліку енергоспоживання; - розроблено структуру безпровідної системи обліку споживання електричної енергії в помешканні та архітектуру програмного забезпечення; - спроектовано базу даних та реалізовано програмну частину. Робота має практичну цінність. Розрахунок економічної ефективності не проводився. Подальший розвиток роботи можливий у бік розширення функціоналу, покращення інтерфейсу та інтеграції системи з іншими платформами.

Актуальність теми. На сьогоднішні день нерівномірний характер має попит споживачів на електричну потужність. Це призводить до зниження надійності та економічності функціонування енергосистеми, а також погіршенням якості електричної енергії. В зв’язку з цим виникає потреба в регулюванні попиту споживачів на електричну потужність. Викликало необхідність періодичного застосування адміністративних обмежень попиту споживачів на електричну енергію те, що в різні періоди часу енергетична галузь України була дефіцитною. Це пояснюється тим, що, з одного боку, на електростанціях недостатня кількість палива, а з іншого – фізична зношеність значної кількості генеруючого обладнання електростанції, а також електричних мереж. Несприятлива структура генеруючих потужностей спричинила те, що в об’єднаній системі України спостергіється серйозний дефіцит електричної потужності. Мається на увазі, що енергосистемa України недостатньо забезпечена необхiдною кількiстю маневруючих блокiв, які, в свою чергу, можуть швидко виходити нa робочий режим з горячого або холодного резервів, а також змінювати величину виробленої електричної потужності в широких межах. Тому, все більш складною задачею для української енергетичної галузі стає якість електричної енергії, а також надійність забезпечення попиту споживачів на електричну потужність. Відомо, що існують різні методи та способи керування попитом на електричну потужність, основними з яких є методи структурно-технологічного управління, адміністративно-правові методи, економічні та організаційні. Якщо розглядати структурно-технологічні методи, то мова йде про розвантаження енергосистеми при аварійних ситуаціях або дифіциті електричної потужності. Для цього було б доцільно збільшити кількість маневруючих потужностей в ОЕС України, а саме побудові нових гідроакумулюючих електростанцій, побудова та використання парогазових та газотурбінних генеруючих установок, а також модернізації існуючого обладнання ГЕС. Але, на жаль, цей шлях потребує значних фінансових та матеріальних витрат, а також достатньо тривалого часу. Тому необхідно застосовувати такі методи керування попитом споживачів на електричну потужність, які передбачають найменшу кількість витрат та часу, при цьому залишаються ефективними. Мова йде, про економічні методи керування. Таким чином, одним із таких засобів економічного керування попитом споживачів є тарифна система країни, а саме диференційовані за зонами доби тарифи. Диференційовані тарифи в Україні діють з 1995 року. В той час, використання таких тарифів мало сильний стимулюючий ефект у споживачів, при чому з кожним роком їх кількість ставала все більшою. Але, з часом, потреби споживачів на електричну енергію змінились, при чому, диференційовані за зонами доби, а саме коефіцієнти кожної зони, довгий час залишались не змінними. В зв’язку з цим, багато вчених аналізують характер впливу диференційованих тарифів на вирівнювання добових графіків, але разом з тим дана проблема залишається актуальною, адже зонні тарифи втратили свої стимулюючі ефекти до залучення нових споживачів, при чому, їх кількість, навіть, ставала меншою. Відповідно до цього було запропоновано новий спосіб адресного керування попитом споживачів на електричну потужність. Мета й завдання дослідження. Метою роботи є удосконалення механізму адресного керування попитом споживачів на електричну потужність. Для досягнення зазначеної мети були вирішені наступні завдання: • аналiз сучасного стaну eнергeтичної галузi України; • оцінка використання диференційованих за зонами доби тарифів; • визначення характеру та ступеню впливу груп споживачів на формування добового графіка електричного навантаження енергосистеми; • порівняння існуючих меж тарифних зон доби із сучасними потребами споживачів; • удосконалено концепцію та методичні основи побудови та використання мeхaніiму адресного кeрування рeжимами споживання eлeктричної потужностi; • удосконалено розрaхунок коeфіцієнту участi та коефіцiєнту рoзпoдiлу. Об’єкт дослідження. Процеси керування режимами споживання електричної потужності в енергетичній системі. Предмет дослідження. Методи та способи керування режимами споживання електричної потужності в енергетичній системі. Методи дослідження. Методи кореляційного та дисперсійного аналізу, а також математичної статистики застосовуються для визначення характеру та ступеню впливу основних груп споживачів на нерівномірність графіків електричного навантаження енергосистеми; дослідження характеру та ступеню протидії навантаження споживачів, які використовують диференційовані за зонами доби тарифи відповідно до зміни попиту на потужність споживачів, які не використовують ці тарифи; oцiнки пoтeнцiaлу eкoнoмії витрaт eнeргoсистеми на вирoбництвo електричної енергії, яку можливо отримати в результаті вирівнювання нерівномірності її графіка навантаження. Мeтoди встановлення довірчих інтервалів та групування годинних навантажень за допомогою критерія Стьюдента використовуються для виявлення фактичних зон доби зі статистично різним рівнем електричного навантаження енергосистеми та груп споживачів. Методи узагальнення та логічного підходу, методи моделювання графіків електричного навантаження, методи оптимального програмування застосовуються для використання засобу адресного керування режимами споживання електричної потужності в енергосистемі Наукова новизна одержаних результатів. Удосконалено метод визначення тривалості та меж фактичних зон доби зі статистично різним рівнем електричного навантаження, що базується на групуванні погодинних значень навантаження енергосистеми та споживачів електроенергії. Удосконалено показник, який дозволяє оцінити ступінь протидії електричного навантаження «дифтарифних» та «недифтарифних» споживачів. Визначено кількісні показники, а саме коефіцієнт участі та коефіцієнт розподілу, які дозволяють оцінити участь кожного із учасників запропонованого механізму адресного керування попитом споживачів у вирівнюванні нерівномірності графіка електричного навантаження енергосистеми. Практичне значення одержаних результатів. Для ефективного стимулювання споживачів до вирівнювання нерівномірності графіка електричного навантаження ОЕС України може бути застосовано запропоновану концепцію та методичні основи. Також, вона має новий напрямок розвитку ринкових методів керування режимами споживання електричнох потужності в енергосистемі.
Actuality of theme. To date, consumer demand for electricity is uneven. This leads to a decrease in the reliability and efficiency of the functioning of the grid, as well as the deterioration of the quality of electric energy. In connection with this, there is a need to regulate the demand of consumers for electric power. The necessity of the periodic application of administrative constraints on consumer demand for electricity was the fact that the energy sector of Ukraine was scarce at different times. This is explained by the fact that, on the one hand, there is insufficient amount of fuel at power plants, and on the other hand - physical deterioration of a significant amount of generating equipment of the power plant, as well as electric networks. The unfavorable structure of generating capacities was caused by the fact that in the united system of Ukraine there is a serious shortage of electric power. It is understood that Ukraine's energy system is insufficiently equipped with the required number of maneuvering blocks, which, in turn, can quickly enter the operating mode of hot or cold reserves, and also change the amount of electric power produced in a wide range. Therefore, the quality of electric energy, as well as the reliability of ensuring the demand of consumers for electric power, becomes an increasingly complex task for the Ukrainian energy sector. It is known that there are different methods and methods for controlling demand for electric power, the main of which are methods of structural and technological management, administrative and legal methods, economic and organizational. If we consider structural and technological methods, then we are talking about the unloading of the power system in emergency situations or the dipole of electric power. For this purpose, it would be advisable to increase the number of maneuvering capacities in the UES of Ukraine, namely the construction of new hydroelectric power stations, the construction and use of steam and gas turbine generating units, as well as the modernization of the existing equipment of the hydroelectric power station. But, unfortunately, this path requires significant financial and material costs, as well as a sufficiently long time. Therefore, it is necessary to apply such methods of controlling the demand of consumers for electric power, which provide the least amount of time and expenses, while remaining effective. It's about the economic management methods. Thus, one of such means of economic management of consumer demand is the tariff system of the country, namely tariffs differentiated by zones of the day. Differentiated tariffs in Ukraine have been in force since 1995. At that time, the use of such tariffs had a strong stimulating effect on consumers, with what each year their number became more and more. But, over time, the needs of consumers for electric energy have changed, with that, differentiated by zones of the day, namely, the coefficients of each zone, for a long time remained unchanged. In this regard, many scientists analyze the effect of differentiated tariffs on the equalization of daily charts, but at the same time, this problem remains relevant, because zone tariffs have lost their stimulating effects to attract new consumers, and at the same time, their number is even less. Accordingly, a new method of address management of consumer demand for electric power was proposed. The purpose and tasks of the study. The aim of the work is to improve the mechanism of address management of consumer demand for electric power. To achieve this goal, the following tasks were solved: • analysis of the current state of the Ukrainian energy sector; • estimation of the use of tariff-differentiated zones; • determination of the nature and degree of influence of groups of consumers on the formation of a daily schedule of electric load of the power system; • Comparison of the existing boundaries of the tariff zones of the day with the modern needs of consumers; • The concept and methodical bases of the construction and use of the mechanism of address control of electric power consumption modes have been improved; • The calculation of the participation coefficient and the distribution coefficient has been improved. Object of study. Processes of control of modes of consumption of electric power in the power system. Subject of study. Methods and methods for controlling the demand of electric power consumers in the energy system. Research methods. Methods of correlation and dispersion analysis, as well as mathematical statistics, are used to determine the nature and extent of the impact of major consumer groups on the unevenness of the schedules of the electric load of the power system; the study of the nature and degree of counteraction of the load of consumers, which use differentiated by the zones of the day tariffs in accordance with the change in demand for the power of consumers who do not use these tariffs; Estimating the potential of energy saving in electricity generation for electricity production, which can be obtained as a result of equalizing the unevenness of its loading schedule. Methods for establishing confidence intervals and clustering of hourly loads using Student's criterion are used to identify the actual days of the day with a statistically different level of electrical load of the power system and consumer groups. Methods of generalization and logical approach, methods of modeling electric power schedules, methods of optimal programming are used for the use of address management tools for power consumption in the grid. Scientific novelty of the obtained results. The method of determining the duration and limits of actual days of the day with a statistically different level of electric load, based on the grouping of hourly values of the load of the power system and consumers of electricity, has been improved. The indicator, which allows to assess the degree of counteraction to the electric load of "diffariffic" and "non-dipharmary" consumers, is improved. The quantitative indicators, namely, the coefficient of participation and the distribution coefficient, which allow estimating the participation of each of the participants in the proposed mechanism of address management of consumer demand in the alignment of the unevenness of the schedule of the electric load of the grid. The practical value of the results. For the effective stimulation of consumers to equalize the uneven schedule of electric loading of the UES of Ukraine, the proposed concept and methodical bases can be applied. Also, it has a new direction in developing market-based methods for controlling electricity consumption regimes in the grid.

Роботу виконано на кафедрі ком’пютерно-інтегрованих технологій Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться 26 грудня 2019 р. о 12 .30 годині на засіданні екзаменаційної комісії № 45 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул.Руська, 56, навчальний корпус №1, ауд. 401
Онуфрик Ю.В. Розробка та дослідження інформаційної системи автоматизації електричних підстанцій. – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя. – Тернопіль, 2019. В результаті виконання роботи було проведено аналіз основних принципів побудови розподілу в системах електропостачання, проведено аналіз методів створення таких систем. Розроблено систему керування роботою електричної підстанції для забезпечення автоматичного перемикання розподільних пристроїв та контролю температурного стану трансформаторів. Onufryk Y.V. Development and research of information system of automation of electrical substations. - Ivan Puliuyi Ternopil National Technical University. - Ternopil, 2019. As a result of the work, the basic principles of distribution distribution in power supply systems were analyzed, and the methods of creating such systems were analyzed. A control system for the operation of the electrical substation was developed to ensure automatic switching of switchgear and control the temperature state of transformers.
ВСТУП 7 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 8 1.1. Основні принципи побудови гнучких систем 8 1.2 Функційно-алгоритмічні основи побудови гнучких систем. 15 1.3 Структура системи керування 25 2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 31 2.1 Загальна характеристика систем автоматизаці розподілу 31 2.2. Концепція автоматизації розподілу електропостачання 34 2.2.3 Ієрархія управління 34 2.1. Методи оптимальної автоматизації підстанцій 39 2.2 Автоматизація електроспоживання 44 2.3. Забезпесчення зв'язку з віддаленими терміналами 53 3 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 55 3.1 Розробка функціональної схеми автоматизації підстанції 55 3.2 Вибір обладнання автоматики підстанції 58 4 НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 67 4.1. Дослідження методів створення пристроїв для контролю параметрів елекртомережі 67 5. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 84 5.1 Розробка алгоритму програми та опис середовища візуального програмування Delphi 84 6. ОБГРУНТУВАННЯ-ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ 100 6.1. Розрахунок норм часу на виконання науково-дослідної роботи 100 6.2 Визначення витрат на оплату праці та відрахувань на соціальні заходи 101 6.3 Розрахунок матеріальних витрат 104 6.4 Розрахунок витрат на електроенергію 105 6.5 Розрахунок суми амортизаційних відрахувань 106 6.6 Обчислення накладних витрат 107 6.7 Складання кошторису витрат та визначення собівартості науково-дослідницької роботи 108 6.8 Розрахунок ціни розробки системи 109 6.9 Визначення економічної ефективності і терміну окупності капітальних вкладень 110 7 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 112 7.1 Організація охорони праці при роботі з системою управління 112 7.2 Електробезпека 114 7.3 Розрахунок заземлення 117 8 ЕКОЛОГІЯ 121 8.1 Екологізація виробництва 121 8.2 Зниження енергоємності та енергозбереження. 122 8.3 Джерела електромагнітних полів, іонізуючого випромінення та методи їх знешкодження. 124 ОСНОВНІ ВИСНОВКИ ДИПЛОМНОЇ РОБОТИ 126 БІБЛІОГРАФІЯ 127

Виконано розрахунок електричних навантажень і освітленості приміщень, вибір перерізу провідників. Обрано автомати мережі живлення цеху, розрахунок пікових струмів, розрахунок струмів короткого замикання. У проекті вибрано перетину зовнішньої лінії живлення і розподільних мереж. Обрані оптимальні потужності, кількість трансформаторів і місця розташування цехових ТП і ЦРП 10 кВ. Розглянуто питання безпеки праці. Зроблено аналіз небезпечних і шкідливих ви-робничих факторів, викладені розділи по техніці безпеки, пожежної безпеки У проекті відображені питання економічної частини, зокрема зроблено розрахунок витрат на придбання і монтаж електротехнічного обладнання і розрахована кошторис витрат на проектування.

У роботі розглядаються умови оптимальності та методи оптимального керування розосередженими джерелами електроенергії (РДЕ) на прикладі малих гідроелектростанцій та їх каскадів у сукупності з вітровими та сонячними енергетичними установками, керованість яких обмежена впливом нестабільних погодних умов. Показано, що оптимальне керування РДЕ може здійснюватися з використанням принципу найменшої дії, для автоматизації оптимального керування РДЕ в локальній електричній системі можливо і доцільно застосовувати методи теорії подібності та моделювання.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної наукової задачі визначення співвідношень між висотою та радіусами округлень кромок елементів конструкцій об'єктів електричних систем для зниження на них процесів коронування. У дисертаційній роботі описано вдосконалений метод оцінки величини струму корони по розрахованому електричному полі і знайденому об'єму зон, в яких рівні напруженості електричного поля перевищують або дорівнюють пробивній напруженості. У роботі запропонований метод врахування криволінійної границі розділу провідного та непровідного середовищ при накладенні прямокутної розрахункової сітки, заснований на знаходженні площин криволінійних поверхонь, які знаходяться всередині комірок розрахункової сітки, а також відстаней між криволінійною поверхнею і вузлами сітки. Отримано вираз, що дозволяє розрахувати величини критичної напруженості електричного поля, при прикладенні якого на стрижнях певної висоти і радіусу округлення вершин виникають коронні розряди. Визначені співвідношення між радіусами округлення вершин стрижневих електродів і їх висотою, при яких коронні розряди відсутні або їх інтенсивність суттєво знижується (на порядок і більше).
Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences, specialty 05.14.02 – Еlectrical power stations, nets and systems. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2016. Dissertation work is devoted to the solution of an actual scientific and applied research problem of development of methods of mathematical and physical model operation of the electromagnetic processes accompanying formation of a crown on sharp edges of elements of electrical power systems, and a choice with their help of geometrical parameters of the objects providing suppression or decrease in intensity of a corona process. In dissertation work the advanced method of an assessment of size of current of a crown on the calculated electric field and the found volume of zones in which levels of an electric intensity exceed is described or are equal to penetrative strength. In work the method of the accounting of a curvilinear demarcation of conductive and nonconducting environments when imposing a rectangular calculated grid based on finding of lengths of the curvilinear surfaces concluded in cells of a calculated grid, and also distances between a curvilinear surface and clusters of a grid is offered. The expression allowing to calculate sizes of a critical electric intensity at which appendix on rod stock of a particular height and radius of a rounding off of tops there are corona discharges is received. Ratios between diameters of a rounding off of tops of rod electrodes and their height with which corona discharges do not arise are defined.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної наукової задачі визначення співвідношень між висотою та радіусами округлень кромок елементів конструкцій об'єктів електричних систем для зниження на них процесів коронування. У дисертаційній роботі описано вдосконалений метод оцінки величини струму корони по розрахованому електричному полі і знайденому об'єму зон, в яких рівні напруженості електричного поля перевищують або дорівнюють пробивній напруженості. У роботі запропонований метод врахування криволінійної границі розділу провідного та непровідного середовищ при накладенні прямокутної розрахункової сітки, заснований на знаходженні площин криволінійних поверхонь, які знаходяться всередині комірок розрахункової сітки, а також відстаней між криволінійною поверхнею і вузлами сітки. Отримано вираз, що дозволяє розрахувати величини критичної напруженості електричного поля, при прикладенні якого на стрижнях певної висоти і радіусу округлення вершин виникають коронні розряди. Визначені співвідношення між радіусами округлення вершин стрижневих електродів і їх висотою, при яких коронні розряди відсутні або їх інтенсивність суттєво знижується (на порядок і більше).
Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences, specialty 05.14.02 – Еlectrical power stations, nets and systems. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2016. Dissertation work is devoted to the solution of an actual scientific and applied research problem of development of methods of mathematical and physical model operation of the electromagnetic processes accompanying formation of a crown on sharp edges of elements of electrical power systems, and a choice with their help of geometrical parameters of the objects providing suppression or decrease in intensity of a corona process. In dissertation work the advanced method of an assessment of size of current of a crown on the calculated electric field and the found volume of zones in which levels of an electric intensity exceed is described or are equal to penetrative strength. In work the method of the accounting of a curvilinear demarcation of conductive and nonconducting environments when imposing a rectangular calculated grid based on finding of lengths of the curvilinear surfaces concluded in cells of a calculated grid, and also distances between a curvilinear surface and clusters of a grid is offered. The expression allowing to calculate sizes of a critical electric intensity at which appendix on rod stock of a particular height and radius of a rounding off of tops there are corona discharges is received. Ratios between diameters of a rounding off of tops of rod electrodes and their height with which corona discharges do not arise are defined.

Робота присвячена розробці системи автоматичного включення резерву в електричних установках вище 1000 В з використанням мікропроцесорного пристрою типу ZRC-10. Розглянуто короткий огляд системи пристрою, окремі функції управління, програмне забезпечення пристрою.

1. Феномен уравнения Ван дер Поля / Кузнецов А.П., Селиверстова Е.С., Трубецков Д.И., Тюрюкина Л.В. - Изв. вузов «ПНД», т. 22, № 4, 2014. - 42 c. 2. Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн. - НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2010. - 560 с. (глава 14).
Рівняння ван дер Поля було не першим рівнянням, що описувало автоколивальні процеси, але першим нелінійним диференціальним рівнянням, що мало реальний фізичний зміст та періодичний розв’язок. Цю властивість було виявлено видатним голландським вченим Балтазаром ван дер Полем у результаті дослідів з вивчення коливань в електричних ланцюгах і в зв’язку з дослідженням електричної моделі биття серця.

Завданням дипломної роботи є розробка електронної системи розподілу теплової енергії дому: розробка структурної та електричної принципової схем, підбір оптимальної елементної бази у відповідності до параметрів обраної системи додаткового опалення. В роботі було розглянуто принцип дії ЕС керування, ІЧ систем опалення, досліджено наявні різновиди давачів фізичних та електричних величин, приведено їх порівняння та визначено оптимальні рішення для реалізації поставленого завдання, розроблено електричну принципову схему системи та оптимізовано її роботу для забезпечення мінімальної похибки, обрано рішення визначення робочих параметрів системи опалення. Конструкторсько-технологічна частина містить розробку макету друкованої плати для реалізації спроектованого модуля давача напруги.
The task of the graduate work is to develop electronic control systems for distributing the heat energy of the house: designing structural scheme and electrical schematic diagram, selection of optimal components according to the stand options and requirements. The paper examined the principle of an electronic control systems and IR heating systems, studied existing types of sensors of physical and electrical parameters, given comparison and optimal solution for the task, developed an electrical schematic diagram of the system and optimize its operation to ensure minimal error chosen solution determine operating parameters of the electronic system. Design and Technology part contains PCB layout design for the implementation of voltage sensor module designed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – Електричні станції, мережі та системи. – ДВНЗ «Донецький національний технічний університет», Донецьк, 2010. Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-технічної проблеми – розробці теоретичних основ, методів і засобів математичного моделювання електричних систем з простою і складною несиметрією в стаціонарних і перехідних режимах, що орієнтовані на сучасний рівень розвитку засобів обчислювальної техніки і забезпечують підвищення ефективності процесів як моделювання, так і розробки моделей таких систем. У роботі сформульовано і реалізовано узагальнений, системний підхід до завдань математичного моделювання стаціонарних і перехідних режимів електричних систем з несиметрією на основі узагальнених, багатофункціональних математичних моделей і макромоделювання у фазних координатах, розроблені і практично реалізовані методи, моделі і засоби, що дозволяють ставити і вирішувати широке коло завдань, які в рамках моделей, традиційно орієнтованих на спрощення завдання шляхом заміни реальних трифазних систем однофазними еквівалентами, не вирішуються або вирішуються лише приблизно. Розроблено базові математичні моделі, що дозволяють досліджувати стаціонарні режими, електромагнітні та електромеханічні перехідні процеси електричних систем довільного складу і структури з несиметрією будь-якого вигляду з урахуванням всіх основних впливаючих чинників. Основні наукові і практичні результати роботи широко упроваджені у виробництво.
Dissertation for getting of the scientific degree of doctor of technical sciences on speciality 05.14.02 “Electrical stations, nets and systems. Donetck National Technical Universiti, Donetsk, 2010. Dissertation is devoted the decision of important scientific and technical problem – development of theoretical bases, methods and facilities of mathematical design of the electric systems with stand and by difficult unsymmetry in the stationary and transitional modes, oriented to the modern level of development of facilities of the computing engineering and providing the increase of efficiency of processes of both design and development of models of such systems. In-process formulated and realized the generalized, system going near the tasks of mathematical design of the stationary and transitional modes of the electric systems with unsymmetry on the basis of the generalized, multifunction mathematical models and macromodeling in phase coordinates, developed and methods, models and facilities, allowing to put and decide the wide circle of tasks, which within the framework of models, traditionally orientable on simplification of task substitutionally by monophase equivalents the real three-phase systems, do not decide or decide only approximately, are practically realized. Base mathematical models, allowing to probe the stationary modes, are developed, electromagnetic and electromechanics transients of the electric systems of arbitrary composition and structure with unsymmetry of any kind taking into account all of basic influences. Basic scientific and practical job performances are widely applied in industry.

Робота виконана у ДВНЗ «Тернопільський державний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України», м. Тернопіль. Захист відбувся «20» жовтня 2017 року об 14 год. 00 хв. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресую: 46001, Україна, м. Тернопіль, вулиця Руська, 56. З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресую: 46001, Україна, м. Тернопіль, вулиця Руська, 56.
Дисертацію присвячено математичному моделюванню електричної активності клітини на основі системи збудливості нейрона Ходжкіна-Хакслі. Розроблено математичні методи якісного аналізу електричної активності нервових клітин на основі системи Ходжкіна-Хакслі. Результати роботи дали змогу отримати для системи Ходжкіна-Хакслі методи дослідження стійкості, керування та нелінійного аналізу. Запропоновано математичні методи керування біфуркацією у системі Ходжкіна-Хакслі, що виникає при зміні прикладеного струму. Реалізовано підхід якісного аналізу системи Ходжкіна-Хакслі на основі мультиваріативного методу, що включає алгоритм послідовного покриття або ж алгоритм індукції дерева рішень. Для дослідження нелінійної динаміки в системі Ходжкіна- Хакслі застосовано метод експонент Ляпунова Методи системного аналізу, розроблені в даній роботі, доведено до комп’ютерної реалізації. Розроблено Web-інтегроване програмне середовище електрофізіологічних досліджень
Диссертация посвящена математическому моделированию электрической автивности клетки на основе системы возбудимости нейрона Ходжкина- Хаксли. Созданы математические методы качественного анализа электрической активности нервных клеток на основе системы Ходжкина-Хаксли. Результаты работы позволили получить для системы Ходжкина-Хаксли методы исследования устойчивости, управления и нелинейного анализа. Разработаны математические методы управления бифуркацией в системе Ходжкина-Хаксли, возникающей при изменении приложенного тока. Предложен подход анализа системы Ходжкина-Хаксли на основе мультивариативного метода, включая алгоритм последовательного покрытия или алгоритм индукции дерева решений. Получил дальнейшее развитие метод экспонент Ляпунова при исследовании нелинейной динамики в системе Ходжкина-Хаксли. Методы системного анализа, разработанные в данной работе, доведены до компьютерной реализации. Разработана Web-интегрированная программная среда электрофизиологических исследований.
on the basis of Hodgkin-Huxley model of neuron excitability. The theory of mathematical modeling of electrophysiological activity of cells is developed by receiving methods of stability, optimization, control, and nonlinear analysis for Hodgkin-Huxley system. The mathematical methods of system analysis and decision-making on the basis of Hodgkin-Huxley model are used for qualitative analysis of the electrical activity of nerve cells. Existence of complex behavior (it can be chaotic at some sets of parameters) in Hodgkin-Huxley system causes nesessity of consideration of controller in the model. It can be implemented with help of external applied current. That's why mathematical methods of control of bifurcation in Hodgkin-Huxley system, which appears when changing applied current, which ensure effective software tools of computer implementation, are developed in the work. The method of optimal control construction, which is based on maximum principle, uses necessary conditions of optimality, which are presented as a boundary value problem. In order to search optimal control for Hodgkin-Huxley model numerically, direct numerical method reducing infinite dimensional optimal control problem to finite dimensional problem of nonlinear programming is adapted. At the first time there is offered an approach of investigation of Hodgkin- Huxley system at different modes of functioning, which is based on multivariate method, which includes sequential covering algorithm or algorithm of decision tree induction and enables biological interpretation of simulation results. The method implies a random generation of initial values and values of rate parameters, which belong to domain which is practically evidenced. For each set of the parameters we apply integration of the system and get corresponding trajectories. We apply an algorithm of data mining technology for results obtained (decision tree induction, sequention covering method etc.) in order to get some structures of knowledge for decision making. At whole the method combines Monte-Carlo approach for construction of learning tuples and classification algorithms of data mining: sequential covering method with generation of classification rules and method of decision tree induction. The method of decision tree induction, being more complex for implementation, ensures visualization and a priori probability values for the type of cell excitability, following from relations between initial values and rate parameters of Hodgkin-Huxley model. The multivariate method of qualitative analysis of models of electrophysiological processes is an approach which allows to solve problems of classification of cell excitability, which can not be solved by other traditional methods, for example, stability theory or limit cycles. There is extended numerical method of Lyapunov exponent calculation, which was modified and specialized in order to improve its efficiency taking into account particularities of nonlinear dynamics of Hodgkin-Huxley system. The methods of systems analysis, which are developed in the work, are implemented as a software. Web-integrated software environment of electrophysiological research, which is presented as a package of programm classes, is developed.