Регистрация и обработка информации в системах наблюдения и оценки состояния электроэнергетических объектов

summary

Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету та основні задачі досліджень, наведено наукову новизну одержаних результатів та показано практичну цінність виконаної роботи, викладено основні положення, які виносяться на захист та приведені відомості про апробацію та публікацію основних результатів роботи.

У першому розділі розглянуто питання реєстрації параметрів процесів, що протікають в ЕЕО та системах електропостачання залізниць на сучасному етапі розвитку техніки, виконано аналіз способів апроксимації зареєстрованих сигналів.

Технологічний процес виробництва, перетворення, передачі і споживання електричної енергії в ЕЕС характеризується головним чином зміною в часі струму i(t) та напруги u(t). Тому їх вимірювання і реєстрація мають першочергове значення для моніторингу та керування цим процесом.

Розвиток мікропроцесорної техніки призвів до розробки та впровадження принципово нових пристроїв в електроенергетиці, що виконують як традиційні, так і нові функції, насамперед цифрової реєстрації, діагностування, управління та дозволяють значно підвищити надійність роботи енергосистеми.

На цій основі виділено основні функції, для яких будуть застосовуватись викладені в подальших розділах, теоретичні та практичні результати досліджень.

На підставі проведеного аналізу для розв’язання задачі цифрової реєстрації параметрів технологічних процесів виділені нормальні (усталені) режими роботи та перехідні процеси в ЕЕО.

Для подальшого розгляду виконано аналіз процесів, які виникають в контактній мережі постійного струму електрифікованих залізниць. Перетворення змінного струму в постійний на електрифікованих залізницях постійного струму здійснюється за допомогою статичних перетворювачів. Отримана при перетворенні змінного струму пульсуюча випрямлена напруга крім постійної містить у собі ряд змінних складових різних частот і значень. Нелінійність навантажень і елементів контактної мережі, вібрації, короткочасні відриви струмоприймачів від контактних проводів, проїзд повітряних проміжків контактної мережі, перехід тягових двигунів електрорухомого складу у генераторний режим – все це призводить до виникнення перехідних процесів, параметри яких теж підлягають цифровій реєстрації для подальшої обробки та використання.

Розглянуто аналітичні моделі перехідних процесів, виділені основні частоти процесів, їх гармонійний склад, а також постійні часу, які необхідно враховувати при визначенні частоти дискретизації цифрового реєструючого пристрою.

Визначено рівень досягнутої в даний час мінімальної похибки масштабного перетворення в залежності від характеру розв'язуваної задачі і на його основі визначено допустимі значення похибок дискретизації.

Проведено аналіз використання єдиного часу в електроенергетиці. Розглянуто задачі, для яких необхідне застосування синхронізації вимірювань параметрів режимів роботи ЕЕО. Досліджено найбільш поширені структури синхронізації системних годинників цифрових реєструючих пристроїв. Визначені основні користувачі систем синхронізації вимірювань. На основі аналізу основних систем синхронізації часу, які використовуються в даний час в світовій практиці, вибрана для використання глобальна система навігації і визначення місця знаходження GPS.

Другий розділ присвячений обґрунтуванню та вибору частоти дискретизації при аналого-цифровому перетворюванні сигналів, що підлягають реєстрації.

Проведено аналіз способів вибору частоти дискретизації сигналів в залежності від використовуваних методів їх відновлення. Зважаючи на необхідність високої швидкодії та простоти реалізації цифрових реєструючих пристроїв, які повинні працювати в реальному часі, вибрана апроксимація сигналів степеневими поліномами, що відрізняється зручністю, простотою реалізації і досить високою точністю.