математичне моделювання

Проаналізовано публікації та з’ясовано, що сьогодні популярні два підходи до аналізу перехідних процесів у довгих лініях електропередач із розподіленими пара- метрами: на основі спрощених методів розв’язування рівняння довгої лінії або еквівалентації відомого рівняння довгої лінії коловими схемами заміщення. У разі застосування першого підходу автори не враховують погонних активних опору, фазної та міжфазної провідностей, обчислюючи зазвичай згадані процеси за відомими методами Д’Аламбера та «блукаючих хвиль».

Проаналізовано наукових публікацій, який показав, що здебільшого дослідження перехідних процесів у довгих лініях електропередач з розподіленими параметрами здійсню- ють шляхом еквівалентації відомого рівняння довгої лінії з розподіленими параметрами коловим еквівалентом або розв’язують це рівняння за допомогою спрощених підходів. Ці підходи потребують детермінованих крайових умов до рівняння довгої лінії, що не завше можливо під час моделювання перехідних процесів в електричних мережах.

Однією із ключових проблем реалізації замкнених систем керування є вимірювання усіх станів динамічної системи, яка перебуває у складних навколишніх умовах, де застосування певних видів датчиків є технічно неможливим чи економічно необґрунто- ваним. Також, у електромеханічних системах існує низка величин, які неможливо безпосередньо виміряти фізичними датчиками. У таких випадках для  обчислення невідомих координат вектора стану динамічної системи використовують математичні алгоритми – спостерігачі та естиматори.

Виконано аналіз наукових публікацій, який показав, що здебільшого дослідження комутаційних перехідних процесів в електричних мережах під час циклів авто- матичного повторного ввімкнення (АПВ) вимикачів здійснюють без урахування впливу на них електромеханічних процесів у механізмах переміщення контактів вимикачів, незважаючи на те, що швидкість їх перебігу співмірна з швидкістю проходження електромагнітних процесів.

Описано математичну модель електромеханічної системи із асинхронним генератором з регулюванням струму ротора перетворювачем частоти з автономним інвертором напруги, керованим регуляторами струму.

Асинхронні генератори завдяки їх простоті доволі широко використовують у вітроенергетичних установках. Регулювання струмів ротора за допомогою перетво- рювача частоти дає змогу регулювати швидкість та коефіцієнт потужності в колі статора. Потужність перетворювача частоти визначається діапазоном зміни ковзання і може становити 25–30 % сумарної потужності генератора.

На основі узагальненого міждисциплінарного (інтердисциплінарного) методу ма- тематичного моделювання, який ґрунтується на модифікації інтегрального варіаційного принципу Гамільтона — Остроградського, запропоновано математичну модель вимика- ча надвисокої напруги, основний акцент у якій зроблено на моделюванні роботи ме- ханізму переміщення його контактів. Представлено результати комп’ютерної симуляції характерних перехідних процесів фрагмента електротехнічної системи пересилання енергії з врахуванням впливу на них електромеханічних процесів механізму переміщен- ня контактів вимикача.

Проаналізовано перехідні електромагнітні процеси в системі генерування електроенергії турбогенератором із безщітковою системою збудження в режимі початкового збудження турбогенератора. Дослідження проведено в гібридній системі, що поєднує комп’ютерну модель силової частини з реальним регулятором збудження. Проаналізо- вано вплив налаштування системи автоматичного регулювання на якісні показники регулювання напруги та струму збудження генератора.

За міждисциплінарними підходами, представлено математичну модель фрагмента електроенергетичної системи ключовим елементом якої є лінія електропередачі ПС «Західноукраїнська» — ПС «Вінницька». Проаналізовано неусталені процеси у лінії електропередачі в однолінійному виконанні. Результати перехідних процесів наведено у вигляді рисунків, що аналізуються.

Проаналізовано систему автоматичного регулювання (САР) рівня рідини у резервуарі за використання частотно-керованого асинхронного електропривода насосного агрегату. Обґрунтовано доцільність та умови використання П- та ПІ- регулятора. Надано рекомендації щодо налаштування параметрів регуляторів. Наведено результати досліджень САР рівня, які виконано комп’ютерним симулюванням у середовищі Matlab-Simulink

Проаналізовано перехідні електромеханічні та електромагнітні процеси в системі генерування електроенергії турбогенератором з безщітковою системою збудження для основних режимів роботи турбогенератора. Аналіз виконано за допомогою розроблених з використанням об’єктно-орієнтованого методу математичної та комп’ютерної моделей, які враховують нелінійність синхронних машин та дискретність роботи вентильних перетворювачів.