УДК 621.311.001.57

ВИКОРИСТАННЯ ДИНАМІЧНИХ ТА НЕЧІТКИХ МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ПРИ АНАЛІЗІ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ

Наведено результати досліджень, що мали на меті забезпечити поліпшення якості електроенергії та електромагнітну сумісність у системах електропостачання з джерелами спотворень. Для вирішення задачі підвищення адекватності та точності моделювання запропоновано нові математичні моделі процесів у системах електропостачання, що враховують невизначеність вхідної інформації та динаміку зміни параметрів системи і режиму. Показано можливість формування узагальненого показника якості електроенергії в нечіткій формі. Динамічні моделі спираються на відтворення теплових процесів в елементах електричної мережі та споживачів. Нечіткі моделі представляють показники якості електроенергії у вигляді відповідних нечітких чисел та інтервалів. Проілюстровано використання динамічних моделей для оцінки анормального режиму за критеріями втрат, температури нагрівання та скорочення терміну служби за наявністю спотворень якості електроенергії. Розроблено цифрові моделі для оцінки електромагнітної сумісності однофазних кабельних ліній. Запропоновано методику формування нечітких моделей для окремих показників якості електричної енергії. Бібл. 5, рис. 5, табл. 2.
Ключові слова: система електропостачання, якість електричної енергії, показники якості електричної енергії, моделювання усталених режимів, динамічні моделі, нечіткі моделі.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ И НЕЧЕТКИХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРИ АНАЛИЗЕ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Рассмотрены результаты исследований, цель которых усовершенствовать решение задач улучшения качества электроэнергии и электромагнитной совместимости в современных системах электроснабжения с источниками искажений. Это позволит повысить эффективность решений, принимаемых как в процессе проектирования, так и эксплуатации. С целью обеспечения адекватности и точности моделирования предложены новые математические модели процессов в системах электроснабжения, которые учитывают динамику изменения параметров системы и режима, а также неопределенность входной информации. Динамические модели основываются на воспроизведение тепловых процессов в элементах электрической сети и потребителей. В частности, при этом учитывается эффект старения изоляции для силовых кабелей. Проиллюстрировано использование динамических моделей для оценки анормального режима по критериям потерь, температуры нагрева и сокращения срока службы при наличии искажений качества электроэнергии. Разработаны цифровые модели для оценки электромагнитной совместимости однофазных кабельных линий. Нечеткие модели представляют показатели качества электроэнергии в виде соответствующих нечетких чисел и интервалов. Предложена методика формирования нечетких моделей для отдельных показателей качества электрической энергии. По сравнению с детерминированной методикой, которая предназначена для фиксации наличия некачественной электроэнергии и определения мероприятий по нормализации качества электроэнергии по факту, разработанная методология позволяет отслеживать изменение качества электроэнергии даже если основные показатели не выходят за пределы допустимых значений, проводить анализ динамики изменения показателей качества электрической энергии и определять упреждающие мероприятия по их нормализации. Показана возможность формирования обобщенного показателя качества электроэнергии в нечеткой форме. Библ. 5, рис. 5, табл. 2.
Ключевые слова: система электроснабжения, качество электрической энергии, показатели качества электрической энергии, моделирование установившихся режимов, динамические модели, нечеткие модели.

USING DYNAMIC AND FUZZY MATHEMATICAL MODELS IN ANALYSIS OF POWER QUALITY

The results of studies that were intended for the improving of power quality and electromagnetic compatibility in modern power supply systems with the sources of distortion are presented. Poor power quality can result in lost productivity, lost and corrupt data, damaged equipment and early failure of equipment. Power quality examines the voltage quality by defining power quality events and every standard is similar in that voltage events are defined in terms of their magnitude and their duration in time. Thus, incomplete quality information comes from instantaneous measurements. Also the dynamic models must be used for computer simulation. The dynamic models are based on the thermal processes in the elements of electrical networks and consumers. In particular, the heating and the cooling must be taking into account. For example the proposed model was used for the purpose of study the effect of aging insulation in power cables as result of heating. The developed fuzzy models represent the power quality as the complex of fuzzy numbers and intervals. The forming of particular fuzzy models for the power quality factor is shown. Compared with the deterministic models, which are used to control of the power quality in fact, the developed methodology, allows tracking changes in the power quality, even if the underlying data are not out of range. Therefore, an analysis of the dynamics of change of electric energy quality and the definition of proactive measures for their normalization are possible. The approach to formation of power quality generalized factor in fuzzy form is proposed. References 5, figures 5, tables 2.
Key words: power supply system, quality of electrical energy, power quality indices, steady state modeling, dynamic models, fuzzy models.