Lighting Engineering & Power Engineering
Not a member yet
454 research outputs found
Sort by
Рейтинг об\u27єктів енергоспоживання на основі методу основних компонентів
No full textEnsuring comfortable conditions in civil buildings requires the implementation of tasks of monitoring and forecasting the cost of energy resources, as well as energy-efficient management of heating engineering systemsand its equipment. The implementation of appropriate automation and monitoring solutions allows the accumulation of a significant amount of data. To increase the informativeness of the analysis of energy efficiency in the operation of civil buildings a model of their information ranking was developed using correlation analysis and the principal component analysis. Based on the interdisciplinary methodology of data analysis (CRISP-DM), the basic indicators were determined for the accepted initial conditions on electricity and heat consumption of the university buildings and the matrix of correlation coefficients of their interrelation was estimated. Certain data (external volume and area of the building and average temperature values for this region according to the norm) are obtained from the technical documentation of buildings and available from open sources, others (amount of consumed heat and electricity, indoor temperature) are determined during operation and characterize the efficiency of energy resources in the building. At the initial stage, a correlation analysis of the relationship between the main parameters that characterize buildings and their consumption of energy resources. The principal component analysis was used to reduce the dimensionality of the feature set of data and to identify homogeneous groups of energy consumption objects. The obtained four components explain about 90% of the variance of the initial data and characterize the efficiency of energy use in terms of temperature, volume and coefficient of heating degree days of the heating season. The obtained results are recommended for implementation in modern systems of energy monitoring and municipal energy management as applied models for diagnosing abnormal situations and sound management decisions.Забезпечення комфортних умов в цивільних будівлях потребує виконання завдань моніторингу та прогнозування витрат енергетичних ресурсів, а також енергоефективного керування тепловими інженерними системами та їх обладнанням. Впровадження відповідних рішень з автоматизації та моніторингу дозволяє накопичувати значний обсяг даних. Для підвищення інформативності аналізу ефективності використання енергоресурсів при функціонуванні цивільних будівель розроблено модель їх інформаційного ранжування з використанням кореляційного аналізу та методу головних компонент. Для прийнятих початкових умов про електроспоживання та теплоспоживання навчальних корпусів університету на основі міждисциплінарної методології аналізу даних (CRISP-DM) визначені базові показники та отримана оцінка матриці коефіцієнтів кореляції їх взаємозв’язку. Певні дані (зовнішній об’єм та площа будівлі та середні значення температури для даного регіону за нормою) отримуються з технічної документації будівель та доступні з відкритих джерел, інші (кількість спожитої теплової та електричної енергії, внутрішня температура у приміщенні) визначаються в процесі експлуатації і характеризують ефективність використання енергетичних ресурсів в будівлі. На початковому етапі проведено кореляційний аналіз взаємозв’язку основних параметрів, що характеризують будівлі та споживання ними енергетичних ресурсів. Для зниження розмірностіознакової множини даних та виявлення гомогенних груп об’єктів енергоспоживання використано метод головних компонентів. Отримані чотири компоненти пояснюють біля 90 % дисперсії початкових даних та характеризують ефективність використання енергоресурсів по температурі, об’єму та коефіцієнту градусо-діб опалювального сезону. Отримані результати рекомендовано до впровадження в сучасних системах енергетичного моніторингу та муніципального енергетичного менеджменту в якості прикладних моделей для діагностування нештатних ситуацій та обґрунтованого прийняття управлінських рішень
Принципи та методи розрахунку безконтактних контакторів постійного струму для систем альтернативної електроенергетики
No full text- it is shown that the principle of control and power supply of a non-contact bi-directional DC contactor by the electrical line voltage is implemented by connecting the electronic control circuit by one output between two opposite powered gate-controlled thyristors of the bilateral switch to the first pole of the contactor and the second one – to the output clamp. As a result, the electrical line voltage is fed to the electronic circuit only for a short time (up to ms), that is determined by the charge time of the switching capacitor to the breakdown voltage of the threshold zener diode.
The peculiarities of the heating process of the power semiconductor contactor in different operating conditions were determined, that allowed to develop a methodology that with sufficient accuracy determines such important parameters as rated and operational current of the contactor.
In addition, it was found that in order to reduce significantly the capacity of the switching capacitor, and consequently the size and cost, it is necessary while turning on of the switching thyristor the discharging current of the switching capacitor was equal to the current of its charging circuit, and their values should not be less than the maximum allowable current of turning off the gate-controlled thyristor. It is allows to define justified the parameters of the elements that provide a secure turning off the bilateral switch.
The researches have also shown that the non-contact contactors due to the introduction of the network voltage control as compared with existing ones have peculiarities which rise competitive abilities. In particular, they are more reliable, they do not need to supply an additional power source, they exclude standard drivers, and minimize energy consumption.
Thus, an exemplary aspect of using the obtained scientific result is the ability to create competitive reliable non-contact DC contactors for voltage up to 1000 V and currents of 100-600 A for alternative energy.Показано, що принцип керування та живлення напругою мережі безконтактного двонапрямного контактора постійного струму реалізовано шляхом підключення електронної схеми керування одним виводом між двома зустрічно включеними силовими двоопераційними тиристорами двонапрямного ключа першого полюса контактора, а другим – до вихідного затискача другого полюса. В результаті напруга мережі подається на електронну схему тільки на короткий проміжок часу (до мс), який визначається значенням часу заряду комутуючого конденсатора до напруги пробою порогового стабілітрона.
Визначені особливості процесу нагріву силових напівпровідникових контакторів в різних режимах його роботи, що дозволило розробити методику, що з достатньою точністю визначає такі важливі параметри як номінальний та робочий струм контактора.
Крім цього, було встановлено, що для суттєвого зменшення ємності комутуючого конденсатора, а відповідно і габаритів та вартості, необхідно, щоб в момент включення комутуючого тиристора розрядний струм комутуючого конденсатора дорівнював струму його зарядного кола, а їх значення не повинні бути меншими ніж максимально допустимий струм запирання двоопераційного тиристора. Це дозволяє обґрунтовано підходити до визначення параметрів елементів, що забезпечують надійне запирання двонапрямного ключа.
В результаті проведених досліджень також було показано, що пропоновані безконтактні контактори завдяки введенню керування напругою мережі у порівнянні з існуючими мають властивості, що підвищують конкурентоспроможність. Зокрема в них підвищена надійність роботи, вони не потребують для живлення додаткового джерела живлення, в них виключені стандартні драйвери, до мінімуму зведено споживання енергії.
Таким чином, прикладним аспектом використання одержаного наукового результату є можливість створення конкурентоспроможних надійних безконтактних контакторів постійного струму на напругу до 1000 В та струми 100-600 А для альтернативної енергетики
Підвищення контрасту зображення об’єктів в активній оптико-електронній системі з динамічною спектральною обробкою оптичного випромінювання
Full text linkThe article discusses a method for increasing the contrast of images in an optoelectronic system based on active dynamic spectral matched filtering. The principles of constructing active optoelectronic systems with matched filtering are based on the fact that the optical system uses a set of amplitude-controlled radiation sources operating in different parts of the spectral range as emitting sources. It is essential that the energy composition of the light emission control signals is formed on the basis of a priori information about the characteristics of the target and the background, so as to reduce the value of the spectral components of the optical signal reflected from the surface belongs to the background and with minimal attenuation of the signal intensity belonging to the object. The method assumes the presence of a set of a priori information about the spectral characteristics of the background and the object to form the instrumental function for controlling the amplitude of emitting sources.
The analysis of the mathematical and physical aspects of systems with dynamic spectral processing of active type optical emitting is made. It is shown that an active optoelectronic system with dynamic spectral processing can be considered as an analog processor for calculating the dot product of a vector by a vector. One of the factors is the reflection coefficient from a surface with a priori known characteristics, and the second is a dimmable multispectral signal.
A block diagram of an optoelectronic system with dynamic spectral processing of optical emitting with active formation of the information field in order to increase the contrast of the object image has been developed.
The goal of the article is to develop the mathematical and physical foundations for constructing an active optoelectronic system with dynamic spectral processing of optical emitting in order to increase the image contrast.У цій статті обговорюється метод підвищення контрасту зображень в оптико-електронній системі, що працює на основі активної динамічної спектральної узгодженої фільтрації. Принципи побудови активних оптико-електронних систем з узгодженої фільтрації полягають у тому, що в оптичній системі в якості джерел випромінювання використовується набір керованих по амплітуді джерел випромінювання працюючих в різних ділянках спектрального діапазону. Істотно, що енергетичний склад сигналів управління світловим випромінюванням формуються на основі апріорних відомостей про характеристики цілі і фону, таким чином, щоб зменшити величину спектральних складових оптичного сигналу відбитого від поверхні що належить фону та з мінімальним ослабленням інтенсивності сигналу що належить об’єкту. Метод передбачає наявність набору апріорних відомостей про спектральні характеристики фону і об’єкта для формування апаратної функції управління амплітудою джерел випромінювання. Зроблено аналіз математичних і фізичних аспектів систем з динамічною спектральною обробкою оптичного випромінювання активного типу. Показано, що активну оптико електронну систему з динамічної спектральною обробкою можна розглядати як аналоговий процесор для обчислення скалярного добутку вектора на вектор. Розроблено структурну схему оптико-електронної системи з динамічною спектральною обробкою оптичного випромінювання при активному формуванні інформаційного поля в інтересах підвищення контрасту зображення об’єкта
Конкуренція механізмів блокування рухливих дислокацій центрами закріплення різного типу в іонних кристалах
Full text linkThe purpose of this paper is boundaries of the Granato-Lucke model\u27s efficiency settlement for describe physical processes of the dislocation mobility thermal activation in crystals. The experimental data of pulsed-method research in the frequency range 7,5 ... 232,5 MHz of the preliminary deformation effect in the range of 0,23… 1 %, and at the temperature interval 77 ... 300 K on the frequency spectra localization d(f) in the dislocation decrement of ultrasonic attenuation, as well as on dynamic (B) and structural characteristics (L, ) of KBr crystals is analyzed. The competition of strong and weak stoppers in the processes of blocking mobile dislocations in the investigated crystals is vividly traced. The limiting value of 2,25 % is established, above which the thermal activation of the mobile dislocations\u27 detachment from Friedel type stoppers is completely masked by more efficient processes of fixing dislocations by dislocation network nodes (Mott stoppers). According to our estimates, for ε, less than the specified limit value, the effect of thermal activation can be noticeable and, therefore, external factors influencing the dislocation structure of crystals (irradiation, magnetic processing, changeable chemical composition of samples) can be investigated by studying of the thermal effect on the unlocking of mobile dislocations by means of appropriate stoppers. For ε from 2.25% or more, fine structural experiments will become ineffective due to the strong background of dislocations\u27 blocking by the dislocations of the “forest” and the masking of weak Friedel-type pinning points\u27 effect by strong Mott-type stoppers. The analysis can be useful for researchers studying the influence of various factors on the mobility of dislocations in crystals. The preliminary deformation of the investigated samples is a mandatory procedure, since it allows for the insertion of mobile (“fresh”) dislocations into the crystal, but the value of must not exceed the limit specified by us. Otherwise, all the mentioned investigated facts will be completely masked by the strong processes of blocking the mobile dislocations by the dislocations of the “forest”.метою даної роботи є встановлення границь ефективності моделі Гранато-Люкке щодо опису фізичних процесів термічної активації рухливості дислокацій у кристалах. Проаналізовано експериментальні дані досліджень імпульсним методом в області частот 7,5…232,5 МГц впливу попередньої деформації ε у діапазоні 0,23… 1 % і температури в інтервалі 77…300 К на локалізацію частотних спектрів d(f) дислокаційного декременту поглинання ультразвуку та динамічні (В) і структурні характеристики (L, ) кристалів KBr. Простежено конкуренцію сильних і слабких стопорів у процесах блокування рухливих дислокацій у досліджуваних кристалах. Встановлено граничне значення 2,25 %, вище якого термічна активація процесів відкріплення рухливих дислокацій від стопорів фриделівського типу повністю маскується більш ефективними процесами закріплення дислокацій вузлами дислокаційної сітки (стопорами Мотта). За нашими оцінками при , менших за вказане граничне значення, дія термічної активації може бути помітною і, відтак, зовнішні чинники, що впливають на дислокаційну структуру кристалів (опромінення, магнітна обробка, змінний хімічний склад зразків) можуть бути досліджені шляхом вивчення впливу температури на розблокування рухливих дислокацій відповідними стопорами. Для від 2,25 % і більше тонкі структурні експерименти стануть неефективні через сильний фон закріплення дислокацій дислокаціями “лісу” і маскування дії слабких стопорів типу Фриделя сильними стопорами типу Мотта. Проведений аналіз може бути корисним для дослідників, що вивчають вплив різних чинників на рухливість дислокацій у кристалах. Попереднє деформування досліджених зразків є обов’язковою процедурою, так як вона дозволяє ввести у кристал рухливі (“свіжі”) дислокації, але значення не має перевищувати визначену нами межу. У протилежному випадку всі досліджувані процеси будуть повністю маскуватися сильними процесами закріплення рухливих дислокацій дислокаціями “лісу”
Технологія обслуговування контактної мережі за станом з марковською апроксимацією зносу контактних проводів
Full text linkThe technologies of OCL condition based maintenance were improved for providing reliable and economic current collecting on electrified railways and in traction power networks of urban electric transport. It is established that one of the most perspective methods of reducing operating costs is the transition to scientifically justified terms of repair and planning of works based on the actual state of OCL, the reliability of which is determined by the reliability, repair suitability and durability of the elements. The basic criteria of the current collecting process are proposed: the value of contacting pair wear, the detachment of the current collectors from the wires, the scope of oscillations of pantograph head and the contact pressure, coefficients of contact unreliability and cost savings of collecting a power from catenary, and, finally, a minimum of annual operating costs.
Technology of maintenance according to Markov type parameter control is developed. Models of controlling actions on stagger and the contact wire gradient adjustment processes are developed. The standard linear programming algorithm was used to solve the problem. The application of such technology to determine the matrix of controlling actions based on the results of monitoring the stagger and the contact wire gradient is shown. The factors that determine the cost of staying in a state of stagger have been identified. The controlling actions matrices on the stagger and the contact wire gradient and the cost of staying in these gradient states are established.
The technology of service with Markov approximation of wear of contact wires is offered. It has been investigated that the contact wires, primarily due to wear, are degraded during operation. Degradation processes cause gradual failures. The first group of failures: breakages, burnouts, local wear - require controlling actions to incut the insertion or putting into operation a shunt. The second group: a burnout, a decrease in the average cross-section of a wire less than the allowable one requires controlling actions to replace the wire of the entire tension length. After conducting the first type of controlling actions, the contact wire returns to the working state with the previous value of the determining parameter. When performing a second type of controlling actions, the defining parameter returns to its original state. If the quantification step is chosen such that the intensities of failures and transitions from one state to another with a sufficient degree of accuracy were constant, then the graph of states and transitions, as well as the Kolmogorov differential equations, can be used for the research. The readiness function, the density of time distribution of infallible operation, the total failure rate, and the average recovery rate from state to are determined. Thus, all reliability indicators are defined and it is possible to use them in determining the condition of the contact wire of the tension length.
Experience has shown that the most effective diagnostics of the condition of OCL devices combines the assessment of the state on mathematical, simulation models and measurements with the use of car laboratories for testing the contact network and devices for monitoring the parameters of the contact wire for the railcar.Удосконалено технології обслуговування контактної ме-режі за станом для забезпечення надійного і економічного струмозняття на електрифікованих залізницях і в елект-ротягових мережах міського електротранспорту. Встано-влено, що одним з найбільш перспективних методів зни-ження експлуатаційних витрат є перехід до науково-обґрунтованих термінів ремонту і планування робіт на основі фактичного стану КМ, надійність якої визначаєть-ся безвідмовністю, ремонтопридатністю і довговічністю елемен6тів. Запропоновані основні критерії процесу струмозняття: величини зносу контактної пари, відриви струмоприймачів від проводів, розмах коливань полоза і контактного натиснення, коефіцієнти ненадійності робо-ти контакту і економічності струмозняття, а також міні-мум річних експлуатаційних витрат. Розроблено технологію обслуговування за станом з контролем параметра марковського типу. Розроблені моделі керуючих дій процесів регулювання зиґзаґів і ухилу контактного проводу. Для вирішення задачі вико-ристано стандартний алгоритм лінійного програмуван-ня. Показано застосування такої технології для визна-чення матриці керуючих дій за результатами контролю зиґзаґа і ухилу (може нахилу?) контактних проводів. Встановлені фактори, що визначають вартості перебу-вання в станах зиґзаґів. Визначені матриці керуючих дій по зиґзаґам і ухилам контактного проводу і вартості пе-ребування в цих станах ухилів. Запропоновано технологію обслуговування з марков-ською апроксимацією зносу контактних проводів. Дослі-джено, що в процесі експлуатації контактні проводи де-градують, і в першу чергу за рахунок зносу. Деградаційні процеси викликають поступові відмови. Перша група відмов: обриви, перепали, місцевий знос – вимагають керуючих дій по врізанню вставки або установці шунта. Друга група: перепал, зменшення середнього перетину менше допустимого вимагають керуючих дій по заміні проводу всієї анкерної ділянки. Після проведення керу-ючих дій першого типу контактний провід повертається в працездатний стан з попереднім значенням визначаль-ного параметра. При проведенні керуючих дій другого типу визначальний параметр повертається в початковий стан. Якщо крок квантування вибрати таким, щоб інтенсивності відмов і переходів з одного стану в інше з достатнім ступенем точності були постійними, то для дослідження можна скористатися графом станів і перехо-дів, а також диференціальними рівняннями Колмогоро-ва. Визначена функція готовності, густина розподілу часу безвідмовної роботи, повна інтенсивність відмов та сере-дня інтенсивність відновлення із стану в . Та-ким чином, всі показники надійності визначені і є мож-ливість їх використання при визначені стану контактно-го проводу анкерної ділянки. Досвід показує, що найбільш ефективна діагностика стану пристроїв контактної мережі поєднує оцінку стану пристроїв на математичних, імітаційних моделях та ви-мірювань з використанням вагон-лабораторій випробу-вань контактної мережі та пристроїв стеження за пара-метрами контактного проводу для автомотрис
Побудова структури проєкту системи автоматизації
Full text linkThe article considers the features of the automated system of tenant service (ASOO) project building. It has been noted that the Vaadin is one of the platforms for creating web applications that provide convenient tools to support the interaction of
software and hardware of the system and user interface. Among the main advantages of the framework, firstly, is the ability to create the user interface using only Java programming language, without JavaScript, HTML and CSS using. Vaadin programs run on the server and run automatically as well as securely. Building on a well-prepared Java ecosystem, the framework works with any development environment, tools and libraries. Secondly, it is a wide range of options for creating a user interface with minimal writing of program code: Form Inputs, Visualization & Interaction, Layouts, Pro Components. In addition, the framework API provides the ability to automatically and securely organize two-way communication between client and server, use Java Bean Validation, its own validators, and perform data conversions during data validation.
The Apache Maven framework, which builds a project based on POM files, has been used as a means of automating work with software projects.
A set of Spring Boot utilities has been used to automate the setup process, as well as speed up the process of creating and deploying the application. The use of Spring Boot is due to the following options: the ability to create a standalone application based on Spring; simplification of dependency management in the project through the use of starter-packages (for example, spring-boot-starter-data-jpa) and automatic configuration of the application based on the selected starter-package; built-in support for servlet container; no need to generate code and configure XML.
MySQL relational database management system could be used as a database, as this open source technology has a wide range of functionality that can be used when developing dynamic web pages.В статті розглянуто особливості побудови структури проєкту автоматизованої системи обслуговування орендарів (АСОО), що буде реалізовано на технологіях Java, Spring, Maven – для забезпечення роботи серверної частини проекту, Vaadin – для програмування інтерфейсу користувача та MySql, що надає широкі можливості збереження великих обсягів даних
Можливості підвищення ефективності комунальної енергетики втіленням когенерації
Full text linkIn the fuel and energy sector (FEC), the most energy-intensive are the technological processes associated with the production, trans-portation and use of heat energy produced by the boiler houses of the housing and utilities infrastructure, of which there are thousands in the country. Factors such as depreciation of fixed assets, outdated generation structure, scarcity of energy raw materials, significant losses of elec-tricity and heat energy during their transmission lead to a decrease in the quality, reliability and economy of energy supply to consumers in particular. One of the most promising directions of municipal energy modernization is the realization of the principles of cogeneration in the im-plementation of steam turbines. In order to minimize capital investments, this possibility is most effectively implemented in boiler houses, which comprise steam boilers with appropriate parameters. In most cases, the steam produced by such boilers is throttled from 1.6 - 3.0 MPa to 0.2 - 0.5 MPa in the desuperheating and pressure reducing system for supply to boilers. Installing a steam turbine with a backward pressure instead of a desuperheating and pressure reducing system will allow to produce its own electricity, as long as it provides heat and hot water to consumers. This paper presents the possibility of implementing a steam turbine cycle at district boiler houses, assessing the balances of fuel consumption, electricity, heat flows and water consumption. Considered the implementation of cogeneration due to the realization of a steam backward pressure turbine at the boiler house at the address Moskovskyi ave., the electric power capacity of the boiler house is ~ 4 MW. Several variants of steam turbine cycle implementation are considered for this boiler house. With steam backward pressure turbine with electric power 4 MW, 6 MW or 14 MW with the possibility of connection to an existing cycle arrangement. Accord-ing to the results, the most rational option for the project realization is the implementation of the steam turbine P-6-1,6 / 0,2, because the technological scheme and boiler house modes ensure the rated load of the turbine throughout the year. The calculations showed that the excess of electrical power that will be generated at TPP-4 after the installation of the P-6-1,6 / 0,2 tur-bine will be ~ 1.4 MW in winter and ~ 3.7 MW in summer. It can be sold to the network, or, using the services of the network, to send to its users - heat supply stations (other branches). The turbine in summer and winter can operate in one mode.У паливно-енергетичному секторі (ПЕК) найбільш енергоємними є технологічні процеси, пов\u27язані з виробництвом, перевезенням та використанням теплової енергії, що виробляються котельнями житлово-комунальної інфраструктури, яких тисячі в країні.
Такі фактори, як амортизація основних фондів, застаріла структура виробництва, дефіцит енергетичної сировини, значні втрати електроенергії та теплової енергії під час їх передачі призводять до зниження якості, надійності та економії енергопостачання споживачів, зокрема.
Одним з найбільш перспективних напрямків модернізації енергетики міста є реалізація принципів когенерації при впровадженні парових турбін. З метою мінімізації капітальних вкладень ця можливість найбільш ефективно реалізовується в котельнях, до складу яких входять парові котли з відповідними параметрами. У більшості випадків пара, що виробляється в таких котлах, відводиться від 1,6 - 3,0 МПа до 0,2 - 0,5 МПа в системі охолодження та зниження тиску для подачі в котли. Встановлення парової турбіни із зворотним тиском замість системи охолодження та зниження тиску дозволить виробляти власну електроенергію, якщо вона забезпечує тепло та гарячу воду для споживачів. У даній роботі представлена можливість впровадження циклу парових турбін у районних котельнях, оцінка балансу витрат палива, електроенергії, теплових потоків та споживання води. Розглянуто реалізацію когенерації за рахунок реалізації парової турбіни тиску в котельні за адресою просп. Московський, електрична потужність котельні становить ~ 4 МВт. Для цієї котельні розглянуто кілька варіантів виконання циклу парових турбін. З турбіною зворотного тиску пари з електричною потужністю 4 МВт, 6 МВт або 14 МВт з можливістю підключення до існуючої системи циклу. Відповідно до результатів, найбільш раціональним варіантом реалізації проекту є реалізація парової турбіни Р-6-1,6 / 0,2, оскільки технологічна схема та режими котельні забезпечують номінальне навантаження турбіни протягом усього часу.
Розрахунки показали, що надлишок електроенергії, який буде генеруватися на ТЕС-4 після встановлення турбіни P-6-1,6 / 0,2, складе ~ 1,4 МВт взимку та ~ 3,7 МВт влітку. Його можна продати в мережу або, скориставшись послугами мережі, відправити своїм користувачам - станції теплопостачання (інші відділення). Турбіна влітку і взимку може працювати в одному режимі
Математична модель керування споживачами-регуляторами для вирівнювання графіків навантаження ТП 10/0,4 кВ
No full textThe change of load of the transformer substation TS 10 / 0,4 kV in the mode of maximum and minimum load is measured. It is noted that the process is non-stationary at the daily in-terval. Hourly intervals of time are highlighted on the daily graph of electrical load, the study of the law of distribution is conducted, and the normal law of distribution is confirmed by Pearson\u27s criterion. The stationarity test was performed on parametric tests, namely the verification of the Fisher\u27s Fish-er\u27s constant variance and the mathematical expectation of the Student\u27s t-test and the correlation function.The values of numerical characteristics were obtained at the stationary areas and a probabilistic mathematical model of the TS 10 / 0.4 kV load was constructed. The method of equalization of the electric load graph of TS 10 / 0,4 kV is developed by optimal management of the power of consumers-regulators in urban electric networks, taking into account the features of the electric load graph of the main con-sumers of TS 10 / 0,4 kV. For this purpose, we set a target function, where the criterion of optimization is the total min-imum cost to cover the losses of electricity in the network caused by the irregularity of the electric load graph and the electricity consumed, a system of constraints caused by the load capacity of the transformers and the required energy consumption by the technology regulators has been compiled and boundary conditions determined by the installed capaci-ties of the consumers-regulators. In order to take into account the trade-off between the constituents of the objective func-tion, the weighted coefficients of the generalized objective function are chosen by the method of expert estimation. A nonlinear programming method was used to fulfill the opti-mization process, and the extremum of the function was found using the Newton method. The solution of the problem is implemented in MS Excel.Проведено вимірювання зміни навантаження трансформаторної підстанції ТП 10/0,4 кВ в режимі максимальних та мінімальних навантажень. Зазначено, що на добовому інтервалі процес нестаціонарний. На добовому графіку електричного навантаження виділено годинні інтервали часу, проведено дослідження закону розподілу, за критерієм Пірсона підтверджено нормальний закон розподілу. Виконана перевірка стаціонарності за параметричними тестами, та кореляційною функцією.
На ділянках стаціонарності отримані значення числових характеристик та побудована ймовірнісна математична модель навантаження ТП 10/0,4 кВ.
Розроблено метод вирівнювання графіка електричного навантаження ТП 10/0,4 кВ шляхом оптимального керування потужністю споживачів-регуляторів у міських електричних мережах з врахуванням особливостей графіку електричного навантаження основних споживачів ТП 10/0,4 кВ. З цією метою задана цільова функція, де критерієм оптимізації прийнято сумарний мінімум вартості на покриття втрат електричної енергії в мережі викликаних нерівномірністю графіку електричного навантаження та за спожиту електричну енергію, складена система обмежень обумовлених навантажувальною здатністю трансформаторів і необхідною кількістю електричної енергії на виконання технологічного процесу споживачами-регуляторами, та граничні умови обумовлені встановленими потужностями споживачів-регуляторів. Для реалізації процесу оптимізації використаний метод нелінійного програмування, знаходження екстремуму функції здійснено за методом Ньютона. Рішення задачі реалізовано у MS Excel
Аналіз нестабільності генерування відновлюваними джерелами енергії з урахуванням їх технічного стану
Full text linkThe relevance of the transition from traditional to renewable energy sources is investigated in the paper. The most popular renewable energy sources (RES) for Ukraine and the World are highlighted. The trend of changing electricity generation by photovoltaic stations is analyzed. Peculiarities of the functioning of electric networks with RES are considered. A mathematical model of the problem of optimal control of the parameters of the normal mode of the power system (PS) with a high level of integration of photovoltaic power plants (PPS) is presented. The main components of the criterion of optimality in the control of the power system, which must be taken into account when determining it. The article investigates in more detail such a component of the optimality criterion as power equivalent to the loss due to power failure caused by unstable generation. The instability of RES generation, in particular, FES, can be caused by both unpredictable changes in meteorological factors and changes in the technical condition of FES equipment. The photovoltaic module is the main element of any FES, so the article focuses on determining the technical condition of the FEM. Therefore, the main study presented in the article is the development of a neuro-fuzzy model to determine the technical condition of the FEM, which is represented by the coefficient of the total residual resource. For this purpose, the characteristic fault to the FEM, in particular, the fault to the frame of the FEM is analyzed and presented; the fault to cable insulation; the consequences of increasing resistance and heating of the contacts at the junction of the cell busbar FEM; the decrease to the impermeability of the FEM and others.В статті досліджено актуальність переходу від традиційних джерел енергії до відновлюваних. Виділено найбільш популярні відновлювані джерела енергії (ВДЕ) для України і світу. Проаналізовано тенденцію зміни генерування електроенергії фотоелектричними станціями. Розглянуто особливості функціонування електричних мереж з ВДЕ. Представлена математична модель задачі оптимального керування параметрами нормального режиму електроенергетичної системи (ЕЕС) з високим рівнем інтеграції фотоелектричних станцій (ФЕС). Виділено основні складові критерію оптимальності при керуванні ЕЕС, які потрібно враховувати при його визначенні. В статті більш детально досліджено такий компонент критерію оптимальності, як потужність еквівалентна збитку через недовідпуск електроенергії, викликаний нестабільним генеруванням. Нестабільність генерування ВДЕ, зокрема, ФЕС, може бути викликана як непередбачуваною зміною метеорологічних факторів, так і зміною технічного стану обладнання ФЕС. Фотоелектричний модуль є основним елементом будь-якої ФЕС, тому стаття сфокусована на визначенні технічного стану саме ФЕМ. Тому основним дослідженням представленим в статті є розробка нейронечіткого моделі для визначення технічного стану ФЕМ, який представлений коефіцієнтом загального залишкового ресурсу. З цією метою проаналізовано і представлено характерні пошкодження ФЕМ, зокрема, пошкодження каркасу ФЕМ; пошкодження ізоляції кабелів; наслідки зростання опору та нагріву контактів в місці з’єднання cell busbar ФЕМ; пошкодження герметичності ФЕМ та інші
Підвищення параметрів електричних розподільних мереж міст в районах з низькою щільністю навантаження
No full textThis article presents the results of research on the parameters of electrical networks with a voltage of 6 (10) and 0.38 kV in relation to capital investments. The analysis of existing methods of estimation of parameters before designing for power supply networks in a small town with low load density is carried out. In modern conditions, in the distribution of electrical networks is of paramount importance the introduction of energy-saving schemes and parameters of power supply systems. One of the main ways to implement them is to increase the efficiency of 6-10 / 0.38 kV networks. In the actual design of electrical networks, economic proportionality can not always be maintained for various reasons: the impact of technical constraints, the discreteness of the rated power of transformers and cable crossing scales, a significant deviation of individual capacities of consumers from the average value. In that case there is an increase in the reduced costs. A methodology for determining the optimal power of transformer substations and optimal sections of 0.38 kV power transmission lines is proposed, taking into account the probable nature of the applied load. When assembling the power supply circuit for the optimal form of parameters, voltage, principles of voltage regulation and reactive power compensation. Decisions of this kind are substantiated by technical and economic comparisons of a series of technically acceptable variants of power supply networks. An important measure that facilitates the selection of the most economical option is the assessment of the proposed project, which relates to the selection of the optimal capacity of transformer substation (TS) networks using calculation formulas. The aim of the research was to improve the existing methods on the basis of separate accounting of the reliability coefficient of 0.38 kV and 6-10 kV network.
У статті наведено результати досліджень параметрів електричних мереж напругою 6(10) та 0,38 кВ щодо капітальних вкладень. Проведено аналіз існуючих методів оцінки параметрів перед проектуванням для мереж.
У сучасних умовах, в розподільних електричних мережах першорядне значення набуває впровадження енергозберігаючих схем і параметрів систем електропостачання. Одним з основних шляхів їх реалізації є підвищення ефективності роботи мереж 6-10/0,38 кВ.
При реальному проектуванні електричних мереж економічна соразмірність не завжди може бути витримана через різного роду причин: вплив технічних обмежень, дискретності номінальних потужностей трансформаторів і шкали перетину кабелів, значного відхилення одиночних потужностей споживачів від середнього значення. У цьому випадку відбувається збільшення приведених витрат.
Запропонована методологія визначення оптимальної потужності трансформаторних підстанцій та оптимальних ділянок ліній електропередачі 0,38 кВ з урахуванням імовірного характеру прикладеного навантаження. При складанні ланцюга живлення для оптимальної форми параметрів, напруги, принципів регулювання напруги та компенсації реактивної потужності. Рішення такого роду обґрунтовуються техніко-економічними порівняннями серії технічно прийнятних варіантів мереж електропостачання. Важливим заходом, що сприяє вибору найбільш економічного варіанту, є оцінка передбачуваного проекту, що відноситься до питань вибору оптимальної потужності мереж трансформаторних підстанцій (ТС) за допомогою формул розрахунку. Метою досліджень стало вдосконалення існуючих методів на основі окремого обліку коефіцієнта надійності мережі 0,38 кВ та 6-10 кВ Тут пропонується методологія визначення оптимальної потужності трансформаторних підстанцій та оптимальних ділянок 0,38 кВ лінії електропередачі з урахуванням імовірнісного характеру прикладеного навантаження
Access Repository Dashboard
Do you manage Lighting Engineering & Power Engineering? Access insider analytics, issue reports and manage access to outputs from your repository in the CORE Repository Dashboard!