Сегеда Михайло Станкович. Хвильові та електромагнітні процеси в електроенергетичних системах

brief description

Сегеда Михайло Станкович. Хвильові та електромагнітні процеси в електроенергетичних системах: дисертація д-ра техн. наук: 05.14.02 / НАН України; Інститут електродинаміки. - К., 2003.

Сегеда М.С.ХВИЛЬОВІ ТА ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПРОЦЕСИ В ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМАХ. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.14.02 Електричні станції, мережі і системи. Інститут електродинаміки НАН України, Київ, 2003.
Дисертацію присвячено розв’язанню важливої науково-технічної проблеми розвитку теорії, визначенню засад математичних моделей для дослідження хвильових процесів в електроенергетичних системах, розробленню математичних та цифрових моделей для дослідження електромагнітних процесів в електричних мережах з вентильними елементами й динамічним навантаженням та дослідженню в них режимів та процесів. У роботі розроблено математичні моделі лінії електропередачі із врахуванням корони і залежності параметрів від характеру зміни електромагнітного процесу, обмотки трансформатора з розподіленими параметрами і урахуванням параметрів зв’язку між витками, математичні та цифрові моделі з використанням топологічних методів, розроблено та досліджено нові схеми для компенсації реактивної потужності в електричних мережах з динамічним навантаженням, а також схему для регулювання перетоків потужностей між електроенергетичними системами й обмеження рівнів струмів коротких замикань. Основні наукові та практичні результати роботи впроваджено в практику експлуатації та проектування електричних мереж.

У дисертаційній роботі розвинуто теорію, визначено засади і розроблено математичні моделі для дослідження хвильових та електромагнітних процесів в електроенергетичних системах, запропоновано алгоритми розв’язання задач електроенергетики, за допомогою яких на сучасному етапі розвитку електроенергетики забезпечується розв’язання актуальної науково-технічної проблеми підвищення ефективності функціонування електроенергетичних систем. При цьому отримані такі основні результати.
1. В результаті проведених досліджень розвинуто й узагальнено теоретичні основи математичних моделей елементів електричної мережі з врахуванням розподіленості параметрів, що дає змогу моделювати хвильові процеси в електричній мережі з обмеженою кількістю допущень. Для цього розроблено науково обґрунтовані основи побудови відповідних математичних моделей.
2. Розроблено математичну модель лінії електропередачі для дослідження хвильових процесів із урахуванням корони та залежності параметрів від характеру зміни електромагнітного процесу, внаслідок чого істотно підвищується адекватність моделювання як внутрішніх, так і зовнішніх перенапруг на лінії.
3. Розроблена математична модель трансформатора для дослідження хвильових процесів у обмотках із урахуванням параметрів зв’язку між витками дозволяє моделювати розподіл напруги вздовж обмотки під час дії зовнішніх та швидких комутаційних процесів в електричній мережі. Така модель може служити ефективним засобом під час опрацювання конструкцій та захистів від перенапруг силових трансформаторів та реакторів.
4. Розроблені математичні та цифрові моделі для дослідження тривалих електромагнітних процесів в електричних мережах із динамічним навантаженням з використанням топологічних методів дають змогу моделювати процеси в такому комплексі як єдиному об’єкті.
5. Запропонована оригінальна схема компенсації реактивної потужності в електричній мережі із динамічним навантаженням дає змогу покращити пуск потужних асинхронних двигунів у таких мережах за рахунок форсування реактивної потужності компенсатора. Дослідженно на основі математичного та цифрового моделювання електромагнітні процеси в електричній мережі з такою схемою.
6. Запропоновано ефективну схему компенсації реактивної потужності в електричній мережі, яка генерує менший спектр вищих гармонік за рахунок кутового зміщення між напругами на тиристорно-реакторних групах, що дає можливість покращити якість електричної енергії. Дослідження електромагнітних процесів у мережі з таким компенсатором з використанням математичного та цифрового моделювання показали, що запропонована схема має кращі характеристики, щодо відомих.
7. Запропоновано нову схему регулювання перетоків потужностей між електроенергетичними системами та обмеження рівнів струмів коротких замикань. Така схема дає можливість регулювати перетоки як активної, так і реактивної потужностей між системами за рахунок кутового зміщення між напругами, до яких приєднані тиристорно-реакторні групи, а також обмежувати струми коротких замикань за рахунок поділу систем. Для такої схеми використовуючи математичні і цифрові моделі досліджено як усталені режими, так і комутаційні та аварійні процеси.
8. Виконаний аналіз на основі розроблених моделей хвильових та електромагнітних процесів в електроенергетичних системах і рекомендації з підвищення ефективності функціонування таких систем.
9. Отримані в дисертаційній роботі наукові результати були основою для розроблення конкретних пристроїв, що забезпечують якість електричної енергії, такі як СТК, регулювання перетоків потужностей між електроенергетичними системами та обмеження рівнів струмів коротких замикань.
10. Відзначені вище розробки впроваджено в електричних мережах ВАТ ЕНЕРГОПОСТАЧАЛЬНА КОМПАНІЯ ЗАКАРПАТТЯОБЛЕНЕРГО”, Західною електроенергетичною системою НЕК УКРЕНЕРГО”, під час проектування розвитку електричних мереж Львівським філіалом інституту УКРЕНЕРГОМЕРЕЖПРОЕКТ”, а також в навчальному процесі Національного університету "Львівська політехніка", Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут", Національного гірничого університету (Дніпропетровськ), Вінницького державного технічного університету та Приазовського державного технічного університету.