Electrical Engineering & Electromechanics (E-Journal - National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute") / Електротехніка і Електромеханіка (Національний технічний університет - "Харківський політехнічний iнститут")
Not a member yet
941 research outputs found
Sort by
Optimization and reliability of the power supply systems of a compressor station
Get PDFAs gas pipeline systems become larger and more complex, the importance of optimally operating and planning these facilities has increased. The capital costs and operating expenses of pipeline systems are so large that even small improvements in the use of the system can involve large sums of money. Purpose. This article proposes a method to improve the reliability and optimization of power supply systems for compressor stations. The novelty of the proposed work is the development of a new mathematical model that allows the choice of the most appropriate maintenance policies in the best way to significantly reduce costs as well as to optimize useful key performance indicators – failure rate, average time between breakdowns, the average repair time for equipment in compressor station electrical supply systems. Applying graph theory to represent this mathematical model from the schematic diagram of the different energy sources with respect to the five compressor stations is adequate. Methods. The problem that arises for the future operator or operator is, among others, how to balance two main aspects: a technical aspect and an economic aspect. The proposed methodology introduces a research algorithm to calculate the optimal values of the operating parameters of the power supply systems of compressor stations by combining technical and economic aspects in order to reduce costs and increase performance indicators. The proposed algorithm can be implemented in FORTRAN code. Results. The algorithm developed is an efficient tool for calculating maintenance costs and allows by means of programming to define the most appropriate maintenance policy. On the other hand, this technique could be used as an essential economic evaluation indicator for other equipment in order to choose among all the technically possible solutions the one which allow obtaining the best economic result. Practical value. The proposed algorithm has been examined in this third variant of the supply system with two turbogenerators. The result of the optimization shows a clear preference for selecting station C for the pipeline as this presents the minimum cost which is the definition of the algorithm optimizer. Then, it is important to adopt the most recommended maintenance policies and practices in order to ensure the availability of the power supply systems and to avoid unplanned outages with the resulting loss of production.У міру того як газопровідні системи стають дедалі більшими та складнішими, зростає значення оптимального функціонування та планування цих об’єктів. Капітальні витрати та експлуатаційні витрати трубопровідних систем настільки великі, що навіть незначні вдосконалення у використанні систем можуть залучити великі суми грошей. Мета. У статті пропонується метод підвищення надійності та оптимізації систем електропостачання компресорних станцій. Новизна запропонованої роботи полягає у розробці нової математичної моделі, яка дозволяє найкращим чином вибрати найбільш відповідні політики технічного обслуговування, щоб значно скоротити витрати, а також оптимізувати корисні ключові показники ефективності – рівень відмов, середній час між поломками, середній час ремонту обладнання в системах електропостачання компресорної станції. Застосування теорії графів для представлення цієї математичної моделі на принциповій схемі різних джерел енергії щодо п’яти компресорних станцій є достатнім. Методи. Задача, яка виникає у майбутнього або діючого оператора, полягає, серед іншого, у тому, як збалансувати два основні аспекти: технічний аспект та економічний аспект. Запропонована методологія вводить алгоритм дослідження для розрахунку оптимальних значень робочих параметрів систем електропостачання компресорних станцій шляхом поєднання технічних та економічних аспектів з метою зменшення витрат та збільшення показників ефективності. Запропонований алгоритм може бути реалізований у програмі на мові програмування FORTRAN. Результати. Розроблений алгоритм є ефективним інструментом для розрахунку витрат на технічне обслуговування та дозволяє за допомогою програмування визначити найбільш відповідну політику технічного обслуговування. З іншого боку, цю методику можна використовувати як важливий показник економічної оцінки для іншого обладнання, щоб вибрати серед усіх технічно можливих рішень те, яке дозволяє отримати найкращий економічний результат. Практичне значення. Запропонований алгоритм був перевірений у третьому варіанті системи живлення з двома турбогенераторами. Результат оптимізації показує чітку перевагу щодо вибору станції С для трубопроводу, оскільки це представляє мінімальну вартість, яка є визначенням оптимізатора алгоритму. Тоді важливо прийняти найбільш рекомендовані політики та практики технічного обслуговування, щоб забезпечити доступність систем електропостачання та уникнути незапланованих відключень із наслідком втрат виробництва
An effective control algorithm for dynamic voltage restorer under symmetrical and asymmetrical grid voltage conditions
Get PDFIntroduction. Voltage sag, which is associated to a transitory drop in the root mean square voltage characterizing an electrical source network. During these perturbations, the corresponding electronic customers and devices will suffer from serious operating troubles causing dangerous damages. Purpose. In order to attenuate this disturbance effects, the Controlled Dynamic Voltage Restorer constitutes a very interesting solution among many others that have been proposed. The novelty of the proposed work consists in presenting an enhanced algorithm to control efficiently the dynamic voltage restorer when voltage sag is suddenly occurred. Methods. The proposed algorithm is based on an instantaneous phase locked loop using a multi variable filter to synthesize unitary signals involved in compensation voltages computation relative to the sag apparition. Practical value. A detailed study concerning typical voltage sag, which is consolidated by simulation and experimental results, is conducted to show the used algorithm’s effectiveness to cancel the corresponding voltage sag.Вступ. Провал напруги, який пов’язаний із тимчасовим падінням середньоквадратичної напруги, характеризує мережу джерел електричної енергії. Під час цих збурень відповідні споживачі (електронні прилади та інші пристрої) будуть страждати від серйозних проблем у їхній експлуатації, що спричиняють небезпечні пошкодження. Призначення. Для того, щоб послабити вплив цих збурень, контрольований динамічний відновник напруги видається дуже цікавим рішенням серед багатьох інших, які були запропоновані. Новизна запропонованої роботи полягає у представленні вдосконаленого алгоритму ефективного управління динамічним відновником напруги, коли раптово відбувається провал напруги. Методи. Запропонований алгоритм базується на миттєвому фазовому замкненому контурі з використанням багатоваріантного фільтра для синтезу унітарних сигналів, що беруть участь у обчисленні напруги компенсації стосовно прояву провалу. Практичне значення. Детальне дослідження стосовно типового провалу напруги, яке узагальнено за допомогою моделювання та експериментальних результатів, проведено, щоб показати ефективність використовуваного алгоритму для ліквідації відповідного провалу напруги
Normalization of double-circuit overhead line magnetic field inside Khrushchev building
Get PDFThis paper deals with the mitigation of 110 kV double-circuit overhead line magnetic field inside five-story Khrushchev buildings. We show that the magnetic field can exceed the reference level 0.5 μT in 90 % part of living space. To mitigate the magnetic field, we propose the inverted L-shaped grid shield with conductors on the wall and in the attic of the building. Using the analytical model of the grid shield and the numerical simulation, we determine the parameters of the L-shaped grid shield which provides the magnetic field normalization in 97 % part of living space. Further improvement of the grid shield profile, in particular, the placement of some conductors in the basement, allows to reduce the quantity of metal of the shield by 15 % while maintaining the shielding efficiency. Also we consider the magnetic field normalization for the overhead line with a rated current of 500 A. In this case, the quantity of metal of the grid shield increases 2.74 times.У роботі показано, що в п’ятиповерхових будинках хрущовської споруди, розташованих на границях охоронних зон двоколових повітряних ліній електропередачі 110 кВ, величина магнітного поля промислової частоти може перевищувати гранично допустимий рівень 0,5 мкТл в 90 % житлового простору. Для зменшення магнітного поля запропоновано використовувати Г-подібний ґратчастий екран, проводи якого розташовуються на стіні та на горищі будинку. Шляхом аналітичного та чисельного моделювання визначено параметри Г-подібного ґратчастого екрана, застосування якого дає змогу нормалізувати рівень магнітного поля в 97 % житлового простору. Подальше вдосконалення профілю ґратчастого екрана, зокрема, розміщення частини проводів у підвалі, дало змогу зменшити металоємність конструкції на 15 % при збереженні ефективності екранування. Також досліджено можливість нормалізації магнітного поля повітряної лінії з номінальним струмом 500 А. У цьому випадку металоємність ґратчастого екрана збільшується у 2,74 рази
Порівняльний аналіз параметрів індуктора обертового магнітного поля при використанні концентричної і петльової обмоток
Get PDFIntroduction. Three-phase inductors of a rotating magnetic field are used in grinders, separators and stirrers for the technological processing of bulk and liquid substances. This occurs in a cylindrical working chamber under the influence of ferromagnetic elements in the form of pieces of iron wire, which move together with the field. Problem. By analogy with three-phase induction motors, for the stator of inductors a concentric winding is adopted, which is a diametric single-layer winding. When moving from such motors to an inductor, its operating conditions have changed due to the significantly increased non-magnetic space inside the inductor compared to the motor clearances. The difference in the frontal parts of the phase windings has become essential for the electromagnetic parameters and the structure of the magnetic field in the inductor working chamber. Therefore, a loop shortened stator winding, which is symmetrical, can be considered as an alternative to a concentric diametric winding. Goal. The aim of the work is to compare the dimensional and electromagnetic parameters of a rotating magnetic field inductor in two versions of its three-phase winding: concentric single-layer diametrical and loop shortened two-layer. Methodology. Comparison of the windings is carried out through a detailed analysis of the geometrical parameters of their frontal parts, as well as through numerical-field calculations of the electromagnetic parameters of the inductor as a whole and the distribution of the magnetic field in its working chamber. Results. A significant difference in the geometrical parameters of the frontal parts of the two windings under inductor conditions was revealed. The loop version of the winding makes it possible to reduce the length of the winding conductor, its active resistance, as well as the reactance of its frontal dissipation. At the same time the asymmetry of the phase windings is excluded and an increase in the homogeneity of the magnetic field in the inductor working chamber is provided. Originality. The scientific novelty of the work lies in the development of a method of comparative analysis of the windings under the conditions of the rotating magnetic field inductor and in revealing the advantages of a loop shortened winding compared to the used concentric diametric winding. Practical value. The loop shortened stator winding recommended for the inductor will eliminate the asymmetry of its electromagnetic system. Thereby, the quality of its work in the technological processing of different substances is significantly increased due to ensuring the homogeneity of the magnetic field in the working chamber. At the same time, the copper conductor of the winding is still saved, and the efficiency of the inductor is also increased by reducing the power of electrical losses.Розглянутий трифазний індуктор обертового магнітного поля для технологічної обробки різних речовин. Виконаний аналіз переваг і недоліків петльової укороченої обмотки його статора, яка пропонується як альтернатива використовуваної концентричної діаметральної обмотки. Порівняння обмоток проводиться за допомогою детального аналізу геометричних параметром їх лобових частин, а також електромагнітних параметрів індуктора в цілому за допомогою чисельно-польових розрахунків. Виявлено, що петльовий варіант дозволяє зменшити активний і реактивний опори лобового розсіяння обмотки і, що найсуттєвіше, виключити несиметрію фазних обмоток, забезпечуючи підвищення однорідності магнітного поля в робочій камері індуктора
A power quality enhanced for the wind turbine with sensorless direct power control under different input voltage conditions
Get PDFIntroduction. The quality of electrical energy is essential during disturbances, at the level of power electronic devices will suffer serious operating problems causing dangerous damage. Aim. A new approach to direct power control without grid voltage sensor improves the quality and control of instantaneous active and reactive power converters. Methodology. First, the technique without network voltage sensor with a direct power control based on a switching table, which is a classic approach, is discussed and its performance is analyzed under increasing and decreasing load. In addition, the performance of the proposed technique is also analyzed under the same circumstances and their performance is compared. Originality. The new method consists of a nonlinear grid voltage modulated controller and a conventional controller which guarantees very good results in a polluted network. The proposed method is verified using MATLAB/Simulink. Results. The simulation results under different input voltage conditions show that the proposed method not only has good tracking performance in active and reactive power, but also reduces the current total harmonic distortion to 1.9 %, which is good lower than the requirement for network operation.Вступ. Якість електроенергії має важливе значення під час збоїв, на рівні силових електронних пристроїв будуть мати місце серйозні проблеми експлуатації, що викликають небезпечні пошкодження. Мета. Новий підхід до прямого керування потужністю без датчика напруги мережі покращує якість та контроль перетворювачів миттєвої активної та реактивної потужності. Методологія. Спочатку обговорюється методика без датчика напруги мережі з прямим керуванням потужністю на основі таблиці перемикання, що є класичним підходом, та аналізується його продуктивність при збільшенні та зменшенні навантаження. Крім того, ефективність запропонованої методики також аналізується за тих же обставин, і їхня продуктивність порівнюється. Оригінальність. Новий метод складається з нелінійного мережевого контролера з модуляцією напруги і звичайного контролера, який гарантує дуже хороші результати в забрудненій мережі. Запропонований метод перевіряється за допомогою MATLAB/Simulink. Результати. Результати моделювання за різних умов вхідної напруги показують, що запропонований метод не тільки має хороші характеристики відстеження активної та реактивної потужності, але також знижує поточний THD до 1,9 %, що значно нижче, ніж вимоги для роботи мережі
Numerical simulation of gap length influence on energy deposition in spark discharge
Get PDFThe aim of the work is to study the influence of the length of the spark gap on energy input into the discharge channel during its gas-dynamic expansion. Methodology. The research is carried out by numerical modeling of the process of spark discharge development at variable values of the discharge gap length and at invariable other discharge conditions. The length of the gap was set in the range from 1 mm to 20 mm. The study was conducted using a numerical model of spark development, which takes into account the processes of nonstationary gas-dynamic expansion of the spark channel, the transient process in the electric circuit, nonequilibrium chemical processes, gas ionization, heat transfer and electrons thermal conductivity. The simulation was performed in atmospheric pressure nitrogen. The calculation was performed for various parameters of the RLC circuit, such as capacitance, inductance, resistance and voltage across the capacitor. Results. The study evaluates the influence of the spark length on the discharge current, the resistance of the spark channel, the energy deposited in the spark channel, and the distribution of thermodynamic parameters of the gas during the development of the spark discharge. It is confirmed that increasing the length of the gap increases the resistance of the spark. The deviation from the linear relationship between the deposited energy or the radiated energy and the length of the spark gap is estimated. Scientific novelty. A linear relationship between the gap length and the deposited energy is revealed when the total energy is above tens of Joules. Deviations from the linear dependence were detected in the discharge circuit when the total energy is below one of Joules. Practical value. The research results allow predicting the effect of the spark gap length on the energy input into the discharge channel under conditions of a slight change in the discharge current. In the conditions of essential change of amplitude of discharge current it is expedient to apply numerical researches for specification of changes in the energy deposited into a spark discharge.Метою роботи є дослідження впливу довжини іскрового проміжку на введення енергії в розрядний канал під час його газодинамічного розширення. Методика. Дослідження здійснено шляхом чисельного моделювання процесу розвитку іскрового розряду за відмінних значень довжини розрядного проміжку та за незмінних інших умов розряду. Довжина проміжку задавалась в межах від 1 мм до 20 мм. Дослідження проведено з використанням чисельної моделі розвитку іскри, що враховує процеси нестаціонарного газодинамічного розширення іскрового каналу, перехідний процес в електричному колі, нерівноважні хімічні процесі, іонізацію газу, теплообмін випромінюванням та електронною теплопровідністю. Моделювання здійснювалось у азоті атмосферного тиску. Розрахунок проводився для різних параметрів RLC кола, таких як ємність, індуктивність, опір і напруга на ємності. Результати. В результаті дослідження оцінено вплив довжини іскрового на розрядний струм, опір іскрового каналу, енергію, що виділяється в іскровому каналі, та розподіл термодинамічних параметрів газу під час розвитку іскрового розряду. Підтверджено, що збільшення довжини проміжку збільшує опір іскри. Оцінено відхилення від лінійного співвідношення між енергією, що виділяється, або енергією, що випромінюється, та довжиною іскрового проміжку. Наукова новизна. У розрядному колі із накопиченою енергією понад десятки джоулів виявлено лінійну залежність між довжиною проміжку та енергією, що виділяється у ньому. У розрядному колі із накопиченою енергією до одного джоуля виявлено відхилення від лінійної залежності. Практичне значення. Результати досліджень дозволяють прогнозувати вплив довжини іскрового проміжку на введення енергії в розрядний канал в умовах незначної зміни розрядного струму. В умовах суттєвої зміни амплітуди розрядного струму доцільно застосовувати чисельні дослідження для уточнення змін в енергії, що вводиться в іскровий розряд
A nature based novel maximum power point tracking algorithm for partial shading conditions
Get PDFIntroduction. The huge demand of green energy over past few decades have drawn the interest of scientists and researchers. Solar energy is the most abundant and easily available source but there have been so many problems with its optimum extraction of output. The factors affecting the maximum power point tracking of PV systems are input irradiance, temperature, load etc. The variations in irradiance level lead to partial shading that causes reduction in performance by not letting system to operate at maximum power point. Many methods have been proposed in literature to optimize the performance of PV systems but each method has shortcomings that have failed all of them. The actual problem occurs when partial shading is very strong; this is where most of the methods totally fail. So proposed work addresses this issue and solves it to the fullest. The novelty in the proposed work is that it introduces a new nature-based algorithm that works on the principle of plant propagation. It is a natural optimization technique that plants follow to survive and propagate in different environmental conditions. The proposed method efficiently tracks the global peak under all shading conditions and is simple to implement with high accuracy and tracking speed. Purpose. Building an algorithm that can track global peak of photovoltaic systems under all shading conditions and extracts the maximum possible power from the system, and is simple and easy to implement. Methods. The method is implemented in MATLAB / Simulink on an electrical model that uses a PV array model. Different shadings are applied to check for the results. Results. The results have shown that for different photovoltaic configurations the algorithm performs very good under uniform and partial shadings conditions. Its accuracy, tracking efficiency and tracking time has increased reasonably. Practical value. The project can be very beneficial to people as it enhances the performances of PV systems that can make them self-sufficient in electrical energy, focuses on sustainable development and reduces pollution. This way it can have huge impact on human life.Вступ. Величезний попит на зелену енергію за останні кілька десятиліть привернув увагу вчених та дослідників. Сонячна енергія є найбільш поширеним і доступним джерелом, але мало місце дуже багато проблем з оптимальним отриманням виробленої енергії. Факторами, що впливають на відстеження точки максимальної потужності фотоелектричних систем, є вхідна освітленість, температура, навантаження та ін. Зміни рівня освітленості призводять до часткового затемнення, яке викликає зниження продуктивності, не дозволяючи системі працювати на максимальній точці потужності. У літературі було запропоновано багато методів для оптимізації роботи фотоелектричних систем, але кожен метод має недоліки, які стримують їх використання. Реальні проблеми виникають, коли часткове затемнення дуже сильне; саме в цьому випадку більшість методів демонструють свої найбільші недоліки. Отже, запропонована робота присвячена цій проблемі та вирішує її повною мірою. Новизна запропонованої роботи полягає в тому, що вона запроваджує новий природний алгоритм, що працює за принципом розмноження рослин. Це природний метод оптимізації, якому слідують рослини, щоб вижити і розмножуватися в різних умовах навколишнього середовища. Запропонований метод ефективно відстежує глобальний пік за всіх умов затемнення, є простим у реалізації з високою точністю та швидкістю відстеження. Мета. Побудова алгоритму, який може відстежувати глобальні піки фотоелектричних систем при всіх умовах затінення та виділяти з системи максимально можливу потужність, є простим і легким у реалізації. Методи. Метод реалізований у MATLAB/Simulink на електричній моделі, яка використовує модель фотоелектричних елементів. Для перевірки результатів застосовуються різні затемнення. Результати. Результати показали, що для різних фотоелектричних конфігурацій алгоритм дуже добре працює в умовах рівномірного та часткового затемнення. Його точність, ефективність відстеження та час відстеження значно збільшились. Практична цінність. Проект може бути дуже корисним, оскільки він покращує характеристики фотоелектричних систем, що може зробити їх самодостатніми в електроенергетиці, концентрується на сталому розвитку та скорочує забруднення довкілля. Таким чином, це може мати величезний вплив на життя людини
Математичне моделювання пускових режимів асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором
Get PDFPurpose. Development of methods and algorithms for calculation of starting modes of the induction motors with the squirrel-cage rotor. Methodology. Mathematical modelling of starting modes of asynchronous electric drives in various coordinate systems with the use of numerical methods for solving boundary problems for systems of differential equations and nonlinear systems of final equations and calculation with their use of static characteristics. Results. Methods and algorithms for numerical analysis of the starting modes of asynchronous electric drive have been developed, which make it possible to calculate the static characteristics and transients in fixed three-phase and orthogonal two-phase coordinate systems. Academic novelty. Known in the literature methods of calculation of starting modes have in their basis classical equivalent circuits with different approximate methods of calculating the parameters taking into account the saturation of a magnetic core and current displacement in a rotor winding. This approach requires a special solution of the adequacy problem for each problem. The methods described in the article for the saturation accounting use real magnetization characteristics of the main magnetic flux and leakage fluxes separately, and the skin effect phenomenon is taken into account by representing the squirrel-cage rotor winding as multilayer. Such mathematical model of the motor is universal and makes it possible to take into account the saturation and current displacement in any dynamic mode, including the start-up process. Mathematical models developed on the basis of the proposed methods provide the adequacy of results with a minimum amount of calculations and make it possible to perform optimization calculations. Practical value. Created on the basis of developed algorithms calculation programs allow to carry out with high reliability calculation of starting modes both in three-phase and two-phase axes of coordinates that gives the chance to analyze not only symmetric, but also asymmetric modes and to predict special features of functioning of system of the electric drive in the set technological conditions of operation and to form requirements to development and adjustment of starting systems with the purpose of maintenance of power effective and reliable operation of system of asynchronous electric drives.Розроблено методи і алгоритми числового аналізу пускових режимів асинхронного електроприводу, які дають змогу розраховувати статичні характеристики і перехідні процеси з урахуванням насичення магнітопроводу і явища скін-ефекту в стержнях ротора. Математичною основою розроблених алгоритмів є проекційний метод розв’язування нелінійних крайових задач, метод продовження по параметру, метод Ньютона розв’язування нелінійних систем рівнянь, числового інтегрування нелінійних систем диференціальних рівнянь. Розроблені математичні моделі дають змогу здійснювати з високою достовірністю розрахунок пускових режимів у трифазних і двофазних координатних осях, що дає змогу аналізувати не тільки симетричні, але й несиметричні режими і прогнозувати особливості функціонування системи асинхронного електроприводу в заданих технологічних умовах експлуатації
Validation of optimal electric vehicle charging station allotment on IEEE 15-bus system
Get PDFIntroduction. The diminishing conventional energy resources and their adverse environmental impacts compelled the researchers and industries to move towards the nonconventional energy resources. Consequently, a drastic paradigm shift is observed in the power and transportation sectors from the traditional fossil fuel based to the renewable energy-based technologies. Considering the proliferation of electric vehicles, the energy companies have been working continuously to extend electric vehicle charging facilities. Problem. Down the line, the inclusion of electric vehicle charging stations to the electric grid upsurges the complication as charging demands are random in nature all over the grid, and in turn, an unplanned electric vehicle charging station installation may cause for the system profile degradation. Purpose. To mitigate the problem, optimum allocation of the charging stations in existing power distribution system in a strategic manner is a matter of pronounced importance in maintaining the system stability and power quality. In this paper, optimum allocation of electric vehicle charging stations in IEEE 15-bus system is studied in order to minimize the highest over and under voltage deviations. Methodology. Primarily, voltage stability analysis is carried out for identification of the suitable system nodes for the integration. Voltage sensitivity indices of all the system nodes are calculated by introducing an incremental change in reactive power injection and noting down the corresponding change in node voltage for all nodes. Henceforth, dynamic load-flow analysis is performed using a fast and efficient power flow analysis technique while using particle swarm optimization method in finding the optimal locations. Results. The results obtained by the application of the mentioned techniques on IEEE 15-bus system not only give the optimum feasible locations of the electric vehicle charging stations, but also provide the maximum number of such charging stations of stipulated sizes which can be incorporated while maintaining the voltage profile. Originality. The originality of the proposed work is the development of the objective function; voltage stability analysis; power flow analysis and optimization algorithms. Practical value. The proposed work demonstrates the detailed procedure of optimum electric vehicle charging station allotment. The experimental results can be used for the subsequent execution in real field.Вступ. Зменшення традиційних енергетичних ресурсів та їх несприятливий вплив на навколишнє середовище змусили дослідників і галузі промисловості перейти до нетрадиційних енергетичних ресурсів. Отже, в енергетичному та транспортному секторах спостерігається кардинальна зміна парадигми від традиційного викопного палива до технологій, що базуються на відновлюваних джерелах енергії. Беручи до уваги розповсюдження електромобілів, енергетичні компанії постійно працюють над розширенням потужностей для зарядки електромобілів. Проблема. Включення зарядних станцій для електромобілів до електричної мережі викликає ускладнення, оскільки вимоги до зарядки мають випадковий характер по всій електромережі, і, в свою чергу, незапланована установка зарядної станції для електромобілів може призвести до погіршення профілю системи. Мета. Щоб полегшити проблему, оптимальне розміщення зарядних станцій в існуючій системі розподілу електроенергії стратегічним чином є питанням надзвичайно важливого значення для підтримки стабільності системи та якості електроенергії. У цій роботі вивчається оптимальне розміщення зарядних станцій для електричних транспортних засобів в 15-шинній системі IEEE з метою мінімізації найвищих відхилень напруги вгору та донизу. Методологія. В першу чергу, проводиться аналіз стабільності напруги для ідентифікації відповідних вузлів системи для інтеграції. Показники чутливості до напруги всіх вузлів системи обчислюються шляхом введення поступової зміни подачі реактивної потужності та відмітки відповідної зміни вузлової напруги для всіх вузлів. Надалі динамічний аналіз потоку навантаження виконується за допомогою швидкого та ефективного методу аналізу потоку потужності, використовуючи метод оптимізації рою частинок для пошуку оптимальних місць розташування. Результати. Результати, отримані при застосуванні зазначених методів на 15-шинній системі IEEE, не тільки дають оптимально можливе розташування зарядних станцій електромобілів, але також забезпечують максимальну кількість таких зарядних станцій встановлених розмірів, які можна включити, зберігаючи профіль напруги. Оригінальність. Оригінальність запропонованої роботи полягає у розвитку цільової функції; у аналізі стабільності напруги; у алгоритмах аналізу та оптимізації потоку потужності. Практичне значення. Запропонована робота демонструє детальну процедуру оптимального розподілу станцій зарядки електромобілів. Результати експериментів можуть бути використані для подальшої реалізації в реальних умовах
Power transformer faults diagnosis using undestructive methods (Roger and IEC) and artificial neural network for dissolved gas analysis applied on the functional transformer in the Algerian north-eastern: a comparative study
Get PDFIntroduction. Nowadays, power transformer aging and failures are viewed with great attention in power transmission industry. Dissolved gas analysis (DGA) is classified among the biggest widely used methods used within the context of asset management policy to detect the incipient faults in their earlier stage in power transformers. Up to now, several procedures have been employed for the lecture of DGA results. Among these useful means, we find Key Gases, Rogers Ratios, IEC Ratios, the historical technique less used today Doernenburg Ratios, the two types of Duval Pentagons methods, several versions of the Duval Triangles method and Logarithmic Nomograph. Problem. DGA data extracted from different units in service served to verify the ability and reliability of these methods in assessing the state of health of the power transformer. Aim. An improving the quality of diagnostics of electrical power transformer by artificial neural network tools based on two conventional methods in the case of a functional power transformer at Sétif province in East North of Algeria. Methodology. Design an inelegant tool for power transformer diagnosis using neural networks based on traditional methods IEC and Rogers, which allows to early detection faults, to increase the reliability, of the entire electrical energy system from transport to consumers and improve a continuity and quality of service. Results. The solution of the problem was carried out by using feed-forward back-propagation neural networks implemented in MATLAB-Simulink environment. Four real power transformers working under different environment and climate conditions such as: desert, humid, cold were taken into account. The practical results of the diagnosis of these power transformers by the DGA are presented. Practical value. The structure and specific features of power transformer winding insulation ageing and defect state diagnosis by the application of the artificial neural network (ANN) has been briefly given. MATLAB programs were then developed to automate the evaluation of each method. This paper presents another tool to review the results obtained by the delta X software widely used by the electricity company in Algeria.Вступ. У наш час старіння та несправності силових трансформаторів уважно розглядаються у галузі передачі електричної енергії. Аналіз розчиненого газу виділяється серед найбільш широко використовуваних методів, що застосовуються в контексті політики управління активами для виявлення початкових несправностей на їх попередній стадії в силових трансформаторах. Дотепер для отримання результатів аналізу розчиненого газу було використано кілька процедур. Серед цих корисних засобів зазначимо такі, як метод основних газів, коефіцієнти Роджерса, коефіцієнти МЕК, історичний підхід, менш використовувані сьогодні коефіцієнти Дерненбурга, два типи методів п’ятикутників Дюваля, кілька варіантів методу трикутників Дюваля та логарифмічний номограф. Проблема. Дані аналізу розчиненого газу, отримані з різних об‘єктів, що експлуатуються, слугували для перевірки здатності та надійності цих методів при оцінці стану працездатності силового трансформатора. Мета. Підвищення якості діагностики електричного силового трансформатора за допомогою штучних нейромережевих інструментів, заснованих на двох звичайних методах, у випадку функціонуючого силового трансформатора в провінції Сетіф на північному сході Алжиру. Методологія. Розробка нетипового засобу для діагностики силових трансформаторів з використанням нейронних мереж на основі традиційних методів МЕК і Роджерса, який дозволяє раннє виявлення несправностей, підвищення надійності всієї електроенергетичної системи від передачі енергії до споживачів та покращення безперервності та якості обслуговування. Результати. Розв‘язання проблеми було здійснено за допомогою нейронних мереж зворотного розповсюдження із зворотним зв'язком, реалізованих в середовищі MATLAB-Simulink. Були враховані чотири діючі силові трансформатори, що працюють в різних умовах оточуючого середовища та клімату, таких як: пустеля, волога, холод. Представлені практичні результати діагностики цих силових трансформаторів з використанням аналізу розчиненого газу. Практичне значення. Стисло наведено структуру та специфічні особливості старіння ізоляції обмоток силових трансформаторів та діагностики стану дефектів за допомогою штучної нейронної мережі. Далі були розроблені програми у MATLAB для автоматизації оцінки кожного методу. Ця стаття представляє ще один засіб для аналізу результатів, отриманих за допомогою програмного забезпечення delta X, що широко використовується електричною компанією в Алжирі